Расчет колонок под динамики: Двухполосные колонки: проектирование и сборка в домашних условиях

Двухполосные колонки: проектирование и сборка в домашних условиях

Акустические системы для меломанов я начал создавать в 1993 году. С этого момента и вплоть до 2001 года меня волновала серьезная проблема: практика показала, что модели, хорошо воспроизводящие музыку, нельзя повторить без индивидуальной дополнительной настройки каждой пары АС. С другой стороны, модели, которые нормально повторялись, не обладали привлекательным звуком.

Известно, что малые творческие коллективы (как раз в таких я и работал), имеют шанс выжить, лишь предлагая изделия с убедительными преимуществами. Поэтому в течение 8 лет я делал различные модели АС, которые требовали авторской настройки.

Причина проблемы — в громкоговорителях. Современные серийные динамики изготавливаются из синтетических материалов или из чрезмерно пропитанной бумаги. Это способствует долговечности и стабильности параметров. Для улучшения формального параметра — равномерности амплитудно-частотной характеристики — диффузоры современных громкоговорителей сильно задемпфированы.

А это достигается увеличением внутреннего трения в диффузоре за счет свойств применяемых материалов и пропиток.

Повышенное внутреннее трение не позволяет динамику воспроизводить самые тихие звуки, он реагирует движением на сигналы начиная с некоторого порогового уровня. Получается, что платой за стабильность параметров является пониженное звуковое разрешение, потеря «воздушности», недостаточная натуральность тембров акустических инструментов и голосов вокалистов. Поэтому свои АС я старался создавать на основе старых моделей бумажных громкоговорителей с малым внутренним трением материала диффузоров. Такие динамики имеют большой разброс параметров. Кроме того, нет уверенности, что всегда можно будет приобрести нужное количество необходимых громкоговорителей, которые давно сняты с производства.

Желание сделать повторяемую модель высококачественных АС с каждым годом усиливалось. Реализовать его удалось впервые в 1999 году. Были изготовлены три варианта довольно дорогих напольных АС на динамиках Dynaudio, VIFA и Polk Audio.

Самую доступную для повторения модель полочных АС на громкоговорителях VIFA мне удалось собрать в 2001 году.

Шестидюймовый бумажный динамик VIFA M18SG-09 работает в широкополосном режиме — вплоть до 6 кГц. Фильтр, ограничивающий полосу воспроизводимых частот, отсутствует. От 6 кГц и выше воспроизведение обеспечивает ВЧ-громкоговоритель с полимерным куполом 3/4 дюйма VIFA D19SD-05-08. Основное содержание музыки передает НЧ/СЧ-динамик. Поэтому данная модель близка к однополосным системам.

Об авторe

Александр «доктор» Клячин — инженер радиосвязи и радиовещания, специалист международной организации инсталляторов CEDIA. Имеет патенты в области электроакустики, удачные проекты ламповых усилителей и акустических систем. Начиная с 1982 года — эксперт кафедры электроакустики и радиовещания МЭИС (сейчас — МТУСИ). Разработчик профессиональной звуковой аппаратуры, организатор первой выставки «Российский High End». Первым в России создал бестрансформаторный ламповый усилитель.

С 1995 по 1998 год — эксперт журнала «Салон AV».

В настоящее время профессионально занимается инсталляцией аудиовидеосистем. Охотно делится своим опытом.

VIFA M18SG-09 — типичный современный бумажный динамик, уступающий, как и все другие типы, старым бумажным громкоговорителям. Тем не менее, ситуация оказалась не безвыходной. На передачу «воздуха» и натуральности тембров влияет не только внутреннее трение материала диффузора. Неравномерность АЧХ в области средних частот и ошибки в балансе между НЧ, СЧ и ВЧ также губительно влияют на воздушность и натуральность.

«Старинные» АС, почитаемые опытными слушателями, созданы на основе превосходных динамиков, возможности которых раскрыты далеко не полностью, так как почти все легендарные старые модели имеют проблемы с равномерностью АЧХ.

Используя свой 9-летний опыт интенсивной работы по настройке различных АС для получения желаемой АЧХ, у меня получилось почти с ювелирной точностью сформировать АЧХ новой модели в области средних частот и обеспечить верный баланс между НЧ, СЧ и ВЧ. Таким образом, все вредные факторы, кроме внутреннего трения материала диффузора, удалось минимизировать. В результате звучание новой модели приблизилось по натуральности к лучшим «старинным» АС.

С точки зрения формальной верности воспроизведения, представляемые АС сопоставимы с такими хорошими аудиофильскими полочными АС, как Concerto (Sonus Faber) или Contour 1.3 (Dynaudio).

Рис. 1

Схема фильтра новой модели представлена на рис. 1. Поясню смысл некоторых символов. Стрелки на линиях, обозначающих кабели внутренней проводки, указывают направленность. Стрелки около катушек индуктивности также соответствуют направленности. Практика показала, что для большинства приобретаемых катушек среднего размера с намоточным проводом начало находится снаружи, а конец («острие стрелы») — внутри катушки. Под средним размером понимается катушка диаметром 15 — 25 см и высотой 15 — 30 см (ориентировочно). Очевидно, что при сматывании провода с такой катушки при изготовлении «L» для вашего фильтра начало направленности совпадет с началом обмотки (точка у края «L» на схеме фильтра), а «острие стрелы» — с последним витком вновь изготовленной «L».

Если вы сомневаетесь в направленности провода, проведите пробное прослушивание, используя отрезки имеющегося провода в качестве акустического кабеля. Плюсовой и минусовой провода предполагаемыми «остриями стрел» должны быть направлены в сторону АС. Основной критерий предпочтительного направления — более «захватывающее», проникновенное звучание. Повышение детальности при перевороте кабеля может ввести в заблуждение, так как нередко именно ослабление эмоций при неправильном использовании направленности позволяет отвлечься от эмоционального содержания музыки и сосредоточиться на восприятии деталей.

Разумеется, элементы фильтра могут соединяться между собой при помощи собственных выводов. Если возникнет необходимость наращивать эти выводы, то следует руководствоваться указанной на схеме направленностью кабелей.

Катушки индуктивности фильтра желательно располагать в перпендикулярных друг другу плоскостях и не ближе 3 см одна от другой. Это минимизирует их взаимодействие, способное ощутимо исказить АЧХ.

Цепь С2-L1 фильтра ВЧ лучше смонтировать именно так, как изображено на рис. 1. При этом будут реализованы преимущества указанной направленности проводов и катушки L1. Не стоит размещать резисторы и конденсаторы ближе 1 см от катушек индуктивности. Если вы используете конденсаторы в металлических корпусах, то отдалите их от катушек хотя бы на 3 см. Рекомендованное место расположения фильтра показано на рис. 2, где приведен эскиз корпуса АС. Устанавливать кроссовер близко к громкоговорителям не следует, так как возникнет вредное взаимодействие с катушками. Кажется удобным расположить фильтр на днище корпуса, но тогда нельзя будет ставить АС на металлические стойки.

Рис. 2

Необходимо обеспечить точное соответствие параметров элементов кроссовера, указанным на рис.1. значениям. Допустимое отклонение: ±2%. Лучше, если отклонения будут меньше. С другой стороны, нет смысла стремиться к точности выше ±0,25%. Элементы R1 и R2 не должны обладать паразитной индуктивностью более 2 мН на каждый резистор. Паразитная индуктивность резистора R3 — не более 10 мН. Практика показывает, что приемлемое звучание обеспечивают полипропиленовые и металлобумажные конденсаторы. Полистирольные емкости применять не рекомендую, так как они почему-то искажают эмоциональное содержание музыки, внося в голоса солистов «ехидные» оттенки, а в звучание оркестра — зажатость.

Фторопластовые конденсаторы скрадывают самые тихие звуки, немного напоминая пороговый шумоподавитель. Это ухудшает передачу тонких эмоциональных оттенков, «воздушности» и пространственности звучания.

Самые доступные емкости типа К73 вносят некоторую «раздробленность» или хрипловатость, огрубляют звук. Тем не менее, в отличие от полистирольных и фторопластовых конденсаторов, тип К73, в принципе, применять допустимо, т.к. вносимые ими искажения, во-первых, не очень велики, а во-вторых, не наносят существенного вреда ни эмоциональному содержанию музыки, ни «воздушности» или пространственности.

Электролитические конденсаторы в звуковых цепях использовать не рекомендуют, однако единственный их реально заметный недостаток — потери при передаче сигналов выше 6 кГц (ориентировочно). Во всяком случае, они не вносят такие странные и неприятные искажения, как полистирольные и фторопластовые емкости.

 Рис. 3

В представляемых АС можно изготовить элемент С3 из двух полярных «электролитов», включив их встречно-последовательно (рис. 3.) Суммарная емкость получившегося конденсатора — половина от номинала двух одинаковых конденсаторов. Допустимый диапазон значений изготовленных вами С3 — от 47,0 до 50,0 мФ. При этом разница между С3 для «левой» и «правой» АС стереопары не должна превышать 2%.

Практическое прослушивание показывает, что недопустимое отклонение номинала конденсатора влияет на качество воспроизведения музыки существенно сильнее, чем тип этого элемента. Необходимо добиться низкого сопротивления катушки L2 по постоянному току. Предельно допустимое значение — 0,4 Ом. Лучше, если сопротивление L2 будет не более 0,3 Ом. Для катушки ВЧ-фильтра L1 максимальная допустимая величина сопротивления по постоянному току — 0,8 Ом. Корректирующая цепь на элементах L2, C3 и R3 исправляет АЧХ НЧ/СЧ-громкоговорителя VIFA M17SG-09. Следует учитывать, что почти все модели динамиков звучат с заметной окрашенностью из-за неравномерной АЧХ звукового давления.

Это является причиной ненатуральности тембров, искаженной подачи звуковой сцены. Самое неприятное последствие — невосполнимые потери эмоционального и интеллектуального содержания музыки. Лучшие музыкальные коллективы и солисты настолько точны в своих интерпретациях, что неравномерность АЧХ, особенно в области средних частот, исключают возможность ощутить артистизм и энергетику исполнителей. Один из редких примеров равномерной АЧХ громкоговорителя без применения коррекции — некоторые модели от Dynaudio. Но это не облегчает создание АС, так как на нижнем верхе (4 — 6 кГц) у этих динамиков начинается резкий спад отдачи. Этот «перелом» АЧХ придает звучанию заметный синтетический привкус, бороться с которым в состоянии только очень опытный разработчик.

Поэтому достаточно перспективный вариант — использование бумажных громкоговорителей в сочетании с коррекцией АЧХ. Практическое прослушивание показывает, что искажения АЧХ значительно больше вредят музыке, чем искажения сигнала в элементах корректирующей цепи.

В области от 1250 Гц до 10 кГц НЧ/СЧ и ВЧ-громкоговорители используемых типов очень активно взаимодействуют. Результат — существенная неравномерность АЧХ звукового давления в этом диапазоне. Поэтому цепь С2-L1 настроена на резонанс с максимумом поглощения на частоте 3420 Гц. Эта цепь в сочетании с другими элементами фильтра ВЧ-головки обеспечивает такие частотную и фазовую характеристики излучения ВЧ-громкоговорителя, при которых суммарная АЧХ звукового давления АС наиболее равномерна.

Для внутренней разводки лучше использовать медный литцендрат, соблюдая направленность. Это провод из множества тонких жил, каждая из которых имеет индивидуальную лаковую изоляцию. Площадь сечения — не менее 0,4 мм², что приблизительно соответствует диаметру D 0,7 мм, без учета толщины общей изоляции кабеля. Оптимальное сечение: 0,6 — 0,8 мм², диаметр — D 0,9 — 1 мм.

Если вам не удастся приобрести провод необходимого диаметра, можете набрать достаточную суммарную площадь сечения, соединяя тонкие проводники параллельно (соблюдая направленность).

Рекомендуемый тип проводника превосходит по качеству передачи музыки и звука большинство других разновидностей проводов. Недостаток литцендрата — трудности при облуживании. Необходимо использовать либо аспирин совместно с канифолью в качестве флюса, либо только канифоль, если можно довести температуру жала паяльника до 320 — 340°С. Облуживать надо с использованием достаточного количества припоя, настойчиво прогревая кабель, прижимая его к деревянной поверхности, покрытой канифолью. Будьте осторожны! При избыточных по силе движениях можно оторвать часть тонких жил литцендрата.

Не стоит увлекаться минимизацией длины внутренних кабелей. В данном случае качество передачи сигнала больше зависит от типа проводника, чем от его длины. Удобно, чтобы кабели от входных разъемов до фильтра и от фильтра до громкоговорителей позволяли достаточно свободно припаивать и отпаивать разъемы и динамики перед их установкой в корпус АС. Эскиз корпуса АС приведен на рис. 2. Рекомендуемые материалы — ДСП или ДВП. Допустима фанера соответствующей толщины (16 мм).

Не имея возможности ювелирно настроить АС, самодельщики сосредотачивали свои усилия на улучшении качества корпусов. К сожалению, начиная с некоторого достаточного уровня виброзащищенности и герметичности приращение качества звучания от степени совершенства корпуса резко замедляется. Такой важный параметр, как толщина стенок, зависит от габаритов АС. Для небольших полочных мониторов удовлетворительная вибростойкость стенок достигается при их толщине более 12 мм, если материал — ДСП или ДВП.

Прослушивание показывает, что значительное увеличение толщины стенок дает небольшое улучшение звучания. Каждый этап усовершенствования настройки АС, то есть формирования желаемой АЧХ звукового давления, приносит неожиданно существенное приращение качества воспроизведения. Поэтому изделия разных фирм, оснащенные иногда однотипными громкоговорителями, близкими по качеству корпусами и комплектующими, зачастую звучат по-разному и соответственно отличаются по цене.

Кстати, громкоговорители VIFA очень широко используются в АС многих известных фирм, так как VIFA — стабильный поставщик приличных и недорогих динамиков. Информация о влиянии типовой настройки той или иной модели АС отсутствует в рекламе, так как неопытному покупателю интуитивно значительно понятнее влияние качества динамиков, корпусов и комплектующих. Легче поразить воображение необычной формой корпуса или новой конструкцией и материалами громкоговорителей, чем на практике показывать, от чего действительно в первую очередь зависит качество звучания.

Тем не менее, самые опытные и внимательные любители музыки обращают первостепенное внимание на прослушивание выбираемых АС, а во вторую очередь — на технологические особенности этих изделий.

Разумеется, в изготавливаемом корпусе не должно остаться ни одного негерметичного стыка, ни одного отверстия, кроме порта фазоинвертора (ФИ). Как видно на рис. 2, данные АС оснащены щелевым ФИ с выходом на задней стенке, настроенным на частоту 40 Гц. Известное теоретическое предположение о губительном влиянии незначительных щелей на воспроизведение НЧ опирается на понятие добротности (Q) акустической колебательной системы, состоящей из громкоговорителя, корпуса и ФИ. Расчеты показывают, что даже небольшие щели и отверстия ощутимо снижают Q. Многочисленные практические наблюдения опровергают эту гипотезу. На передачу НЧ незначительная разгерметизация почти не влияет. Необходимость тщательной герметизации связана с заметными свистящими призвуками из-за «продувания» малых щелей и отверстий при воспроизведении низких частот.

Как видно на рис. 2, боковые и, частично, передняя стенки корпуса АС усилены двумя ребрами жесткости. Площадки соприкосновения ребер и внутренних поверхностей корпуса должны быть полностью проклеены, чтобы эти ребра и детали корпуса были единым «монолитом». То же относится и к доске, «отсекающей» щелевой ФИ. В этой доске имеется отверстие для установки пластмассовой колодки с разъемами.

Размеры отверстия выбирайте в зависимости от доступного вам типа колодки («корытца»). Можно просто просверлить в той же области необходимые отверстия и вклеить при помощи эпоксидной смолы нужное количество одиночных разъемов (два или четыре, если вы используете bi-wiring).

Возможны два варианта заглушения внутреннего объема АС.

Первый: покрыть внутреннюю поверхность корпуса звукопоглощающим материалом. Достаточно пары слоев синтепона или ватина. Второй вариант: заполнить объем звукопоглотителем, соблюдая следующие правила.

1. Материал не должен давить на диффузор НЧ-динамика и на его провода от катушки.
2. Отверстие ФИ, направленное внутрь корпуса, и пространство для движения воздушного столба из этого отверстия (примерно 5 — 10 см) должны быть надежно застрахованы от попадания заглушающего материала.
3. Необходимо быть уверенным, что материал со временем не свалится на дно АС. По крайней мере, зона вокруг НЧ/СЧ-динамика должна быть всегда заполнена звукопоглотителем, иначе ящичные призвуки неизбежны.
4. Не следует набивать звукопоглотитель «туго», он просто должен заполнить предоставленный ему объем без уплотнения и сжатия.

Чтобы выполнить эти условия, потребуется приклеить звукопоглощающие «подушки» или «валики» к корпусу в нескольких необходимых местах.

Удобно использовать достаточно большие куски синтепона или ватина. Их легко сворачивать в стабильные по форме рулоны или формировать из них «подушки», наполненные мелкими отрезками звукопоглотителя. Можно заполнять «подушки» отрезками поролона. При этом заворачивать поролон необязательно в синтепон, подойдет и марля. Следует помнить, что со временем поролон высыхает и может частично превратиться в порошок, поэтому лучше применять синтепон или ватин.

Размеры, конструкция корпуса и толщина стенок обеспечивают более чем достаточную виброзащиту. Дополнительная антивибрационная обработка внутренних поверхностей корпуса будет бесполезной тратой сил и может привести к недопустимому уменьшению объема.

Если передняя панель не имеет дефектов, рекомендуется установить громкоговорители без каких-либо уплотнительных колец, промазок силиконом или пластилином. Механические свойства корпусов применяемых громкоговорителей обеспечивают в данном случае герметичность и отсутствие дребезга.

Будьте осторожны при установке ВЧ-головки! Её пластмассовый корпус треснет, если вы закрутите саморезы слишком сильно.

Прослушивание показывает, что элементы виброразвязки, применяемые при креплении динамиков, незначительно влияют на звучание. По этой причине в современных АС динамики чаще всего просто привинчивают саморезами.

Фанера, и в особенности ДСП и ДВП, обладают превосходным звукопоглощением на средних и высоких частотах. В связи с этим внутренние плоскости корпуса не должны быть ламинированными или окрашенными. В готовом виде данная модель АС имеет закругленные края передней панели, которая отделана синтетической или натуральной кожей. Это уменьшает дифракционные явления и, соответственно, улучшает измеряемые характеристики АС по звуковому давлению. Тем не менее, вы можете использовать простые прямоугольные корпуса. Ухудшение звучания будет незначительным. В данном случае приборы «видят» то, что для слуха второстепенно. К сожалению, чаще измерительная техника не «воспринимает» явной разницы при изменениях в аудиосистеме, четко заметных на слух.

Предлагаемые АС, как и многие другие, следует установить на высоте от пола до центра ВЧ-головки, равной 100±10 см. Большинство бытовых АС нормально звучат в помещении с капитальными стенами, мягкой мебелью, ковром и достаточно плотными шторами на окнах. Некапитальные стены, гипсокартонные фальшстены и потолки, крупная мебель (шкафы и т.п.) поглощают низкие частоты. В этих условиях любым нормальным АС требуется грамотно согласованный с ними и помещением сабвуфер. В комнате без звукопоглощения хорошее звучание исключено. Для бытовых АС нормальная площадь комнаты прослушивания: 12 — 30 м² (ориентировочно). Правильное размещение АС — на равных расстояниях от оси симметрии комнаты. Акустическая обстановка для левой и правой АС должна быть равноценной. Например, если справа — окно, закрытое портьерами, а слева — голая стена, то, за счет отражений от стены, звуковая сцена сместится влево.

Если установить АС посередине между полом и потолком, например на высоте 140 см при потолке 280 см, то НЧ перестанут воспроизводиться. Причина — определенная система формируемых при этом стоячих волн в помещении. Для получения хорошей звуковой сцены необходимо удалить АС от задней стены хотя бы на 60 — 70 см. Не стоит придвигать их к боковым стенам ближе, чем на 20 см. При удалении АС от задней стены на 1 — 1,5 м получается превосходная пространственная картина, но может недоставать низких частот. Чем ближе слушатель к противоположной от АС стене, тем больше для него отдача по самым низким частотам, избыток которых чаще приносит для музыки больше вреда, чем нехватка.

Если между АС расстояние менее 2 м, звучание будет «зажатым» и «плоским». Если оно более 3,5 м, возникнет разрыв звуковой сцены. При размещении слушателя и АС в углах равностороннего треугольника становится возможна локализация источников звука во всех направлениях. Например, при прослушивании грамотно записанной звуковой дорожки фильма, локализуются звуки сбоку и сзади без подключения процессора пространственного звучания и без тыловых усилителей и АС. Тем не менее, в домашнем кинотеатре тыловые каналы полезны, так как вышеуказанное расположение АС и слушателя часто не соблюдается. Кроме того, не все фонограммы содержат достаточную фазовую и реверберационную информацию, необходимую для пространственного воспроизведения при помощи только двух каналов.

За точность АЧХ всего тракта в первую очередь отвечают АС. Поэтому ювелирная настройка акустических систем — необходимое условие для прослушивания музыки. Другие элементы тракта сильнее влияют на передачу фактуры, натуральности звучания. Например, неудовлетворительный CD-плеер, усилитель и кабели не позволят ясно отличать синтезированное фортепиано от настоящего. Даже в таком тракте хорошие АС могут раскрыть артистизм и энергетику музыкантов, то есть главное, что делает музыку более совершенным миром, чем наш повседневный жизненный круг.

Для предлагаемой модели следует учесть один важный момент. Эти АС созданы для работы с ламповым усилителем, обладающим выходным сопротивлением около 2 Ом. Разные модели ламповых аппаратов имеют выходное сопротивление от 0,3 до 6 Ом. Чаще встречаются значения от 1 до 3 Ом. У транзисторных усилителей этот параметр, как правило, стремится к 0 Ом. Конкретное значение выходного сопротивления, взаимодействуя с частотно-зависимой характеристикой — импеданса любой модели АС, формирует определенную АЧХ звукового давления. Поэтому при подключении к различным типам усилителей мы имеем разное по тембру звучание от одной и той же пары АС. Чтобы сохранить точность воспроизведения предполагаемой модели при использовании транзисторного усилителя, надо последовательно с каждой АС включить резистор номиналом 1,8 — 2,2 Ом (одинаковый для левого и правого каналов) мощностью более 10 Вт и индуктивностью менее 7 мН. Наша АС имеет паспортную мощность 40 Вт.

Благодаря оптимальной настройке фазоинвертора нижняя граничная частота по уровню -3 дБ, составляет 40 Гц. Это очень хороший показатель, так как даже напольные АС реально по уровню -3 дБ редко воспроизводят сигналы ниже 50 Гц. Когда даются значения 20 — 40 Гц, обычно имеют в виду отклонение -8 — -16 дБ. Верхняя граничная частота (по уровню -3 дБ) — не менее 20 кГц. Номинальное сопротивление — 8 Ом. Чувствительность — 87 дБ/Вт/м.

Правильно повторить акустические системы по их описанию имеют шанс только опытные люди, обладающие к тому же исправной измерительной техникой для точного изготовления элементов фильтра. Если вы не имеете необходимых навыков и технического обеспечения, а прослушивание предлагаемых АС оставило положительное впечатление, лучше приобрести их в готовом виде.

АС могут быть отделаны синтетической пленкой, натуральным шпоном, изготовлены из массива или отделаны рояльным лаком. Производится данная модель на фирме ZKI, специалисты которой владеют методами качественной деревообработки и необходимым опытом серийного производства акустических систем без отклонений от эталона. Предприятий с таким качеством работы очень мало, поэтому рекомендую поручать изготовление акустики, создаваемой любителями и профессионалами, именно фирме ZKI.

---

ПрактикаAV #2/2002

Делаем полочные АС своими руками, с использованием ВЧ динамика с Aliexpress

Всем добрый день! В данном обзоре я расскажу, как я сделал небольшие полочные АС из запылившихся на полке автомобильных НЧ/СЧ динамиков, и новых ВЧ динамиков, купленных на Aliexpress. Новые колонки будут работать от изготовленного усилителя на базе TPA 3116, представленного чуть ранее в моём предыдущем обзоре. Так как это будет комплект, то и стилистика, и материал новых АС будут соответствующие. Посмотрим, что из этого получилось, и можно ли собрать из данного комплекта что-то стоящее.
Под cut много фото, опилок, клея, инструмента, и моей любимой фанеры, будьте осторожны!

Всё началось с того, что усилитель пойдет сыну, после завершения корпуса нового большого, и соответственно необходимо то, что этим усилителем питать. Были мысли на время поставить сателлиты от старого ДК, но они вообще никакие. Вспомнил, что у меня есть в наличии комплект автомобильной АС DLS B6A, оставшиеся после замены в авто, и лежащие без дела.
Понятно что автомобильные головки не очень подходят для домашних АС, но это гораздо лучше чем ничего, поэтому решил собрать новые полочные АС на этих динамиках.
ВЧ динамик T20 из комплекта DLS немного с особенностями, он очень яркий и сверлит мозг. Я его в авто поменял первым, не удалось его побороть. Для домашних АС решил взять новый ВЧ динамик, но что-то попроще. На странице магазина AIYIMA, где я раньше заказывал моно УНЧ (правда не совсем удачно, подробности есть другом обзоре на плату усилителя) увидел недорогой комплект:

Aiyima 2pcs Tweeter 1«inch 6Ohm 30W Dome Silk Film Tweeter Hifi Treble Speaker Audio Loudspeaker With Heatsink

Небольшой и быстрый обзор ВЧ динамиков:

Спецификация от производителя:

• Импеданс: 6 Ом
• Мощность: 30 Вт
• Диаметр: 52 мм
• Высота: 23 мм
• Диагональное расстояние между монтажными отверстиями: 45 мм
• Толщина лицевой панели: 3мм

Общий вид:



Внешний диаметр фланца — 52 мм

Диаметр обоймы корпуса ВЧ динамика — 36 мм

Сопротивление — 5,6 Ом, (сопротивление щупов — 0,2 Ом)

С лицевой стороны выглядит очень аккуратно, с внутренней есть наплывы пластика. Больше обозревать нечего, надо их ставить и пробовать.

Проектирование АС:

При проектировании корпуса новой АС было принято следующее решение: корпус будет ЗЯ, корпус будет небольшой, сейчас у сына в комнате незачем ставить большие „тумбочки“, должно быть относительно компактно, поэтому решено было взять чистый объем корпуса 12л. Т.е. в любом случае будем уходить меньше рекомендуемого объема корпуса, но вот насколько, и как это скажется.

Для начала, для расчета характеристик в ЗЯ были использованы заводские данные по параметрам динамиков:

В JBL Speakershop получалась вот такая картина:

Не очень далеко ушли от рекомендуемого ящика по данным параметрам. Но в будущем хотелось бы попробовать на практике корректор Линквица (у нас же ЗЯ), а так как для его расчета нужны достаточно точные данные, то решил еще самостоятельно снять Параметры Тиля — Смолла. Собрал испытательный стенд, для определения Vas собрал тестовый ящик:

Получилась вот такая картина:

И соответственно рекомендуемые данные по ЗЯ:

Для расчета своего корпуса взял объем 12л и высокую степень заполнения демпфирующими материалами, будет таким образом снижать добротность в ящике.

Как всегда, в SketchUp спроектировал корпус:

Динамик DLS B6A рассчитан всё-таки для скрытой установки, либо под защитную сетку, монтажный фланец очень некрасивый. Поэтому решил сделать декоративное кольцо для монтажа сверху фланца динамика.

Стенки корпуса АС 20мм (сдвоенная фанера 10мм), внутри добавим распорку для жесткости.
Очень люблю работы Troels Gravesen, его отчеты и статьи можно читать без перерыва (www.troelsgravesen.dk), и он тоже любит фанеру )). Многие вещи я подсматривал у него, нравится его подход к работе с деревом.

Изготовление корпусов АС:

В ходе параллельного изготовления корпуса нового усилителя были получены следующие отходы, которые пошли на изготовление новых АС, а также пришлось использовать остатки от листа фанеры:

Пилим на распиловочном столе будущие внешние стенки АС из заготовок:

Внешние стенки корпуса будем собирать с торцами, под углом 45 град. Меняем наклон диска циркулярной пилы под 45 град, и срезаем торцы:

Собираем внешние стенки короба:

Склеиваем:

Склеиваем двойную переднюю стенку:

Пилим и клеим внутренние верхние и боковые стенки:

Для фрезерования отверстий в передней панели для динамиков за вечер было изготовлено следующее приспособление для фрезера:

Крепим переднюю панель к столу через кусок черновой фанеры, сверлим отверстие в центре круга, вставляем наше приспособление с фрезером, и фрезером сначала выбираем диаметр под монтажный фланец динамика, а затем насквозь окно под корзину динамика.

Примеряем динамики:

По такому же принципу выпиливаем из фанеры 6 мм декоративные кольца для фланцев динамиков:

Кладем кольцо, сверху динамик, центруем и размечаем отверстия под крепление кольца и динамика к передней панели. Для крепления использую красивые темно-коричневые саморезы, с головкой под внутренний шестигранник, от задней стенки старого сабвуфера SVEN 620.

Для того, чтобы головка самореза утопилась в теле кольца, сначала аккуратно высверливаем углубление сверлом 7мм, проверяем каждый раз глубину головкой самореза, а затем насквозь сверлом 4 мм.

Примеряем динамик и кольцо:

Как подсмотрено у Троельса, фрезеруем внутреннюю часть отверстия под динамик в передней панели кромочной конусной фрезой, чтобы дать динамику немного свободы:

Фрезеруем отверстия под новые ВЧ динамики по той же технологии, что и СЧ/НЧ:

Крепление динамиков к панели выполним длинными черными винтами с резьбой М3, с плоской головкой под внутренний шестигранник, причем отверстие под него в фанере сверлим 2,5 мм, и затем прямо в фанеру вкручиваем. Такой способ я уже проверял, спокойно выдерживает несколько закручиваний, а нам нужно только одно ).

Вклеиваем двойную заднюю стенку и промазываем ПВА все стыки внутри корпуса:

Для повышения жесткости корпуса сделаем и вклеим внутреннюю распорку. Внутренние окна распорки выпиливаем лобзиком, и фрезеруем кромочной конусной фрезой:

Разделительный фильтр комплекта DLS B6A представляет собой отдельные блоки для НЧ/СЧ и ВЧ динамика:

Настройку фильтра менять не будем, по простой причине, что нечем сделать измерения, да и опыт нужен, доверимся инженерам DLS. Однако конденсаторы в фильтрах заменим на К73-16, особенно неполярный электролит 18 мкФ на в ФНЧ. Катушки на сердечниках оставим.
Кстати, буду рад если поделитесь опытом изготовления своего измерительного микрофона, схем в сети много, но интересен будет прямой практический опыт.
Фильтры размечаем на фанерных панельках, которые будем крепить на саморезы внутри корпуса.

Далее берем корпуса, и идем заниматься демпфированием корпусов. Оклеиваем стенки ватином на пва, в два-три слоя (3 см)
Остальной объем заполним синтепоном:

Размещаем разделительные фильтры:

Вклеиваем переднюю панель корпуса:

Берем шлифовальную машину и начинаем упорно шлифовать со всех сторон 180 зерном:

Готовим корпуса к покрытию маслом. Масло использовал то же, что и для корпуса усилителя, BELINKA Interier:

Покрываем маслом в два-три слоя, через сутки полируем шерстяным падом до красивого блеска:

Для подключения проводов от усилителя к АС были куплены вот такие терминалы:

Сверлим отверстия в задней стенке и крепим терминалы, припаиваем внутри провода к контактным площадкам терминала:

Заполняем корпус синтепоном (плотность 300г/м2), но аккуратно, оставим свободное место под динамик:

Припаиваем выводы и устанавливаем динамики. У НЧ/СЧ 8 отверстий в монтажном фланце, в четыре скрытые отверстия закручиваем саморезы:

Клеим на дно ножки, купленные в магазине мебельной фурнитуры:

Ну и в результате смотрим, какой получился комплект:

Звучит хорошо. Мне в мидбасах B6A всегда не хватало панча, а здесь он как-то появился. Да, не хватает нижнего баса, рядом SOLO-3 ниже берут, но там и ФИ. Зато бас получился очень шустрый, я за это и сабвуферы ЗЯ очень люблю.
ВЧ вполне хорошо, не так детально, как хотелось бы, но мягко и прозрачно, вполне устраивает, можно брать.
На ФВЧ даже пришлось включить аттенюатор, чувствительность динамика ВЧ гораздо выше динамика НЧ/СЧ.
Планирую попробовать собрать корректор Линквица, вытащить немного НЧ.

Это был интересный проект, это мои первые АС, так сказать тренировка, до этого делал только сабы в авто, а там аккуратность по подгонки деталей не так важна, все равно под оклейку карпетом. Здесь пришлось постараться.

Впереди корпус нового усилителя, и как обещал, обзор на распиловочный стол.

Спасибо за внимание!

P.S.: дань традиции, он также контролировал этапы работ, постоянно заходил в мастерскую ):

Кот

Методика создания акустических систем

Создано 08. 11.2006 19:41. Обновлено 16.04.2020 10:28. Автор: Александр Клячин.

1. Проектирование корпуса
2. Расчет фильтров
3. Измерения АЧХ
4. Настройка АЧХ

Все любители и специалисты, заинтересованные в высококачественном воспроизведении звука, знают, что без хороших акустических систем (АС) не обойтись. Поэтому особенно озадачивают противоречия между различными взглядами на критерии качества АС. Еще менее ясно, какие методы создания АС надежнее и приводят к приемлемым результатам.

Даже начального опыта прослушивания достаточно, чтобы заметить очень большую разницу между воспроизведением одной и той же музыки разными моделями АС. При этом основной параметр — амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) почти всегда близок к идеалу, если верить данным фирм-производителей.

Большинство потребителей не может самостоятельно померить АЧХ и приходит к выводу — проблема АЧХ практически решена, качество воспроизведения звука зависит от конструкции и материалов динамиков, корпусов, кроссоверов. Например: катушка без сердечника — хорошо, с сердечником — хуже. Или: корпус весом в 40 кг. лучше чем 20-ти килограммовый при тех же габаритах и т.д. Оспаривать влияние динамиков, корпусов, элементов кроссовера, кабелей внутренней разводки, звукопоглотителей и прочих составляющих было бы ошибкой.

Но, все ли в порядке с АЧХ? Независимые измерения, например, в хорошо оснащенных лабораториях авторитетных зарубежных и отечественных аудио журналов не подтверждают оптимистических параметров, заявленных производителями. Каждая модель АС имеет реально свою кривую АЧХ, разительно отличающуюся от кривых характеристик других разновидностей колонок. Это относится к АС любых ценовых групп.

Наблюдаемая разница многократно превосходит порог заметности, известный из психоакустики. Эту разницу просто невозможно не заметить. И слушатели ее, конечно, замечают в виде различного тембрального баланса при воспроизведении одной и той же музыки разными АС. Идентифицировать искажения тембра с проблемами равномерности АЧХ не легко, ведь перед глазами — ровные как будто по линейке нарисованные характеристики от производителей.

Не факт, что эти изумительно ровные АЧХ — обман. Просто для рекламы измерения производятся по методикам, обеспечивающим «благообразный» вид характеристик. Например, повышенной скорости сканирования рабочего диапазона частот в сочетании с высокой инерционностью, то есть усреднением пиков и провалов в процессе регистрации частотной зависимости звукового давления. Бог с ними, производителями. По правде говоря, все мы хотим выглядеть несколько лучше, чем на сомом деле и, поэтому причесываемся, умываемся и т.д. перед ответственными встречами.

Гораздо интереснее другое: почему одна «кривая» (по АЧХ) модель АС звучит хорошо, а другая, может быть, обладающая менее «безобразной» характеристикой, воспроизводит музыку гораздо хуже?

Независимые, более «честные» измерения обращают наше внимание на несовершенство передачи тембрального баланса, на АЧХ в оценке качества АС, но не помогают научиться интерпретировать, расшифровать смысл «перегибов» и дисбалансов характеристик, не помогают раскрыть связь АЧХ с конкретными особенностями звучания АС.

Позвольте образное сравнение: кардиограмма ничего не говорит обычному человеку, тогда как кардиолог по ней ясно видит состояние сердца пациента. Одна из задач этой статьи — поделиться с опытом анализа АЧХ. Начнем с самого общего вопроса. Почему, обладая всем необходимым, разработчики не создают идеальных, похоже звучащих АС? Ведь идеал, эталон — только один! Поэтому, очевидно, что все АС, близкие к эталону, будут звучать почти одинаково.

Существует ряд общепризнанных методик обеспечения «ровной» АЧХ. Одна из основных — настройка акустической системы в заглушенной, безэховой камере. Есть и другие, вроде бы, логичные и адекватные методы, например, настройка по импульсным сигналам. Работая по одинаковым алгоритмам, специалисты каждый раз получают разный результат. Вспомните откровения авторитетных зарубежных специалистов, опубликованные в аудио прессе:

…обеспечив идеальную АЧХ в звукомерной камере, мы потом полгода «портим» эту характеристику для обеспечения приемлемого звучания. ..

Не пора ли прекратить «молиться» на равномерность АЧХ с точки зрения некой общеизвестной методики измерения? Дело в том, что любой способ измерения в науке и технике неизбежно дает целый комплекс разносортных ошибок. В нашем случае самые вредные ошибки — методические, то есть, связанные с несовершенством самого метода измерений.

Например, где располагать микрофон относительно АС в звуковой камере? На акустической оси? А где эта ось? Перед ВЧ динамиком? А если он воспроизводит, начиная с 8 кГц? Тогда, видимо, точнее мерить на оси СЧ динамика? А если сместить микрофон на 5 см. выше? Получим совсем другую АЧХ. На какую ориентироваться? И почему мы думаем, что слушатель поместит ухо туда, где мы мерили АЧХ микрофоном?

Кроме того, на НЧ и нижней середине АС активно взаимодействует с полом, влияние которого в безэховой камере отсутствует. Об интегральном взаимодействии излучения АС с помещением прослушивания в данный момент даже не будем начинать разговора.

Это взаимодействие очень сильно влияет на звучание, но его конкретные проявления бесконечно разнообразны, поэтому не умещаются в «ложе» какой-либо математической модели с достаточной точностью необходимой для действительно высокого качества воспроизведения.

Еще интересный факт: в реальном помещении суммарная АЧХ двух АС стереопары, даже при сильном усреднении сильно отличается от АЧХ одной АС. Традиционные методики настройки АС не учитывают этого важного обстоятельства. Это — недопустимо, так как главные персоны в музыке — солисты, чаще всего локализуются в центре звуковой сцены, то есть воспроизводятся обеими АС стереопары. Можно сделать вывод — при таком обилии методических ошибок, обычные способы контроля АЧХ дают «кривую» характеристику для реально достаточно «ровных» АС (например AUDIO — NOTE, MAGNEPAN и т.д.).

С другой стороны, крайне подозрительно выглядит полученные по ненадежным методикам слишком гладкие АЧХ. В этом случае ошибки измерений скомпенсированные специально сформированной характеристикой, которую разработчик обеспечивает, слепо доверяя не оправдавшим себя на практике способам измерений.

Меньше всего мне хотелось бы заменять веру в одни несовершенные принципы верой в другие, мои методы. Они тоже далеко не идеальны, в них присутствуют заметные методические ошибки, только менее грубые. Александр Клячин

Залог прогресса — понимание временности роли достигнутых знаний и умений, готовность воспринимать, в процессе практической работы и исследований, новые знания. Надо уметь пересматривать подходы к достижению лучших результатов, если количественный рост позволяет совершить качественный «скачок». Результат работы зависит от методов и от развития личности создателя АС. Известны превосходные изделия, созданные в рамках традиционных подходов, при условии высочайшего класса и опыта разработчиков.

Моя цель — вооружать желающих достаточно эффективной методикой создания приемлемых по звучанию АС. Длинное вступление необходимо для того, чтобы обратить ваше внимание на факторы, мешающие развивать искусство настройки АС. Мне бы хотелось без промедления передать свой опыт, не тратя на это непомерных «писательских» усилий. Поэтому буду рассказывать только о добытых на практике фактах и о методах работы, без обоснований и теоретических объяснений. Мой принцип — уверенно излагать свое мнение можно, если имеется аудиосистема, хорошим звучанием, подтверждающая рекомендации автора.

Уже много лет я, по мере сил организую демонстрацию таких систем, в том числе на выставках, что позволяет мне отвечать за свои слова. В других публикациях, если будет необходимо, расскажу несколько подробнее о смысле и обосновании моих методов работы. Для доступности расчеты и приемы настройки максимально упрощены, без существенного вреда для результата.

Урок первый. Корпус

В первую очередь ограничим необъятную тему. Рассмотрим разработку и настройку двух полосных АС с фазоинвертором (ФИ). Такой тип легче «поддается» новичкам. Договоримся, что озвучиваем жилую комнату 10–20 м².

Это определяет выбор диаметра НЧ — СЧ динамика. В этом случае оптимальный диаметр диффузора — от 10 до 20 см (примерно). Паспортная мощность (100 часов разового шума без повреждения громкоговорителя) — от 20 до 60 Вт. Чувствительность — от 86 до 90 дБ/Вт/м. Резонансная частота (вне корпуса) — не выше 60 Гц. Если Вас устроит нижняя граничная частота (готовой АС) — 100 Гц, можно брать динамик с резонансом 80-100 Гц.

Кстати, если АС без завала воспроизводит хотя бы от 100 Гц, звучание вполне фундаментально и «весомо», только иногда исчезает некоторые необязательные, но очень желательные в звуковой картине звуки. Их можно восстановить сабвуфером. Чтобы при этом не испортить звук, надо набраться опыта согласования сателлитов и сабвуфера.

Не обольщайтесь паспортными данными о воспроизведении доступными моделями АС низких частот от 30–40 Гц. Реально участвуют в формировании звуковой картины только те низкие ноты, которые воспроизводятся без «завала». Все что воспроизводится с «завалом» хотя бы на 4–5 дБ, маскируется «верхним басом» (80–160 Гц), поэтому воспринимаемый диапазон начинается «снизу» от 50–80 Гц для большинства АС. Такое звучание мы привычно воспринимаем как воспроизведение от 30–40 Гц, ориентируясь на паспортные данные, соответствующие допустимому отклонению от -8 до -16 дБ.

Повнимательнее посмотрите в аудиопрессе реальные частотные характеристики. Отмерьте, в соответствии с приведенным масштабом, уровень -3 дБ от среднего уровня. Вы увидите, что даже крупные напольные АС эффективно работают примерно от 50 Гц. Если диаметр диффузора 10-12 см, чувствительность 86-88 дБ/Вт/м, а мощность 20–30 Вт (типичные параметры недорогого динамика), то о «дискотеке» дома придется забыть.

С другой стороны, громкоговорители минимального диаметра нередко имеют более равномерную АЧХ, чем большие динамики. «Малыши» лучше по ширине и равномерности диаграммы направленности. Интересно, что одна из лучших по качеству АС фирма SYSTEM AUDIO принципиально использует только маленькие НЧ-СЧ динамики.

Полная добротность современных небольших НЧ динамиков обычно составляет 0,2-0,5. Не надейтесь на расчеты низкочастотного оформления, практические результаты им соответствуют недостаточно хорошо. Опыт показывает, лучше выбрать динамики с добротностью больше 0,3-0,4, иначе, даже с фазоинвертором, трудно обеспечить приемлемый бас.

Для таких громкоговорителей оправдано изготавливать корпуса объемом, примерно равным эквивалентному объему громкоговорителя. Очень ориентировочно, для рекомендуемых по параметрам динамиков эквивалентный объем соответствует диаметру:

• 10 см — ~18 литров
• 16 см — ~26 литров
• 20 см — ~50 литров

В качестве базисного варианта рассмотрим корпус с ФИ для громкоговорителя диаметром 16 см. Объем — 26 литров. Площадь сечения ФИ — 44 см². Длина трубы ФИ — 20 см. Частота настройки — около 40 Гц. Площадь сечения ФИ должна составлять 20-25 % от площади диффузора S_d.

где r — радиуса диффузора (половина диаметра D), ограниченный серединой подвеса,

Если необходимо пересчитать габариты трубы ФИ для другого «литража» (другой диаметр динамика), сохраняя частоту настройки, действуйте соответственно следующим примерам:

1. Громкоговоритель D = 9 см, Эквивалентный объем (Vэ) ~= (примерно равен) 8 л. 8 литров меньше 26 литров в 3,25 раза. Надо скомпенсировать разницу изменением длины (l) и площади (S_фи) трубы ФИ, иначе частота резонанса ФИ резко повысится. Понижают частоту настройки F_фи увеличением L_фи и снижением S_фи. Оптимальная S_фи для динамика площадью:

S_d= п * (4,5 см)²=3,14 * (4,5)²=63,59 см²

находится в диапазоне: S_фи ~= 63,6 см²/5…63,6 см²/4 = 13 см²..16 см². В данном случае уменьшение S_фи вносит вклад в понижение Fфи в 44 см²/(13 см²…16см²) = 2,75…3,38 раз, что вполне компенсирует изменение объема АС в 3,25 раза.

Кстати, компенсировать снижение объема увеличением длины трубы ФИ для маленького корпуса (V = 8 литров) — невозможно. Тем более, что от внутреннего среза трубы ФИ до ближайшего препятствия (до стенки корпуса АС) должно быть свободное расстояние не менее 8 см (в крайнем случае — 5 см).

То есть один из габаритов корпуса (параллельный оси трубы ФИ) должен быть равен l_фи (20 см) + 8 см (свободное пространство) + примерно 3 см (толщина двух стенок корпуса) = 31 см. Для 8-и литрового корпуса такой большой размер может быть только высотой. Возможная конструкция щелевого ФИ с прямоугольным сечением трубы показан на рис. 2а.

Это очень непрактичная конструкция, так как требуется установка специальную подставку не загораживающую выход ФИ. Если сделать выход ФИ вверх, установка АС упростится, но вид сверху ухудшится, кроме того, фазоинвретор превратится в отличную ловушку для пыли, соринок и мелких предметов. Очень удобна конструкция, показанная на рис. 2б. Однако, она требует увеличить высоту до 31 см + 8 см = 39 см. Это не всегда допустимо.

Можно изготовить корпус в виде глубокой «буханочки», с наибольшим размером — в глубину рис. 2в. Если не удается обеспечить нужную длину трубы ФИ, можно: 1. выбрать минимальную

S_фи=S_d/6; S_фи=10.6 см²

2. несколько уменьшить l_фи (~ на 30 %), пожертвовав повышением Fфи до ~50-60 Гц. Уменьшение Sфи до 10,6 см2 снизит эффективность ФИ и, соответственно, увеличит «завал» отдачи в диапазоне 40-60 Гц.

Рост F_фи при уменьшении l_фи допустим, так как резонансная частота динамика диаметром 10 см выше, чем у громкоговорителя 16 см. Это значит, что ФИ с резонансом в 55 Гц не просуммирует свой подъем НЧ с резонансом динамика в ящике (? 70…90 Гц в данном случае) и не будет вредного для звучания подъема на НЧ в области 50–100 Гц, который мог бы возникнуть, например, при укорочении ФИ для корпуса с динамиком 16 см.

Итак, для 8-и литрового ящика и громкоговорителя диаметром 10 см вполне нормально выбрать l_фи = 14 см, S_фи = 13 см².

2. Громкоговоритель d = 18 см, эквивалентный объем (V_э) ~= 50 л. 50 литров больше, чем 26 литров в 1,92 раза. Оптимальная S_фи для динамика площадью: S_d=254.3 см² находится в диапазоне S_фи ~= 254,3 см²/5…254,3 см²/4 ~= 51 см²…64 см².

Увеличение V_э в 1,92 раза сильнее влияет, чем увеличение S_фи в 1,45 раза. В целом F_фи понижается, ориентировочно, до 35 Гц. Так как резонансная частота динамика (F_д), диаметром 20 см ниже, чем F_д диаметром 16 см, то снижение F_фи — положительный фактор. Не стоит компенсировать это уменьшением l_фи.

Опытные профессионалы способны точно настраивать параметры фазоинверсного акустического оформления, добиваясь максимально плоской АЧХ в диапазоне от нижней граничной частоты АС до 125-200 Гц. Любителю или новичку не стоит тратить сверх усилий на эту работу.

В дальнейшем я поясню, как проконтролировать полученную АЧХ на НЧ и как устранить недопустимые отклонения, если таковые обнаружатся. Кроме того, влияние на звучание неидеальности характеристики в области НЧ сильно зависит от соотношения уровня воспроизведения баса по сравнению со средними частотами. Нельзя забывать, что из-за взаимодействия акустической системы с реальным помещением, АЧХ в нижнем регистре в любом случае будет очень неравномерной.

Главные усилия необходимо сосредоточить на настройке желаемой АЧХ в области СЧ и балансировке между НЧ, СЧ и ВЧ. На первом этапе создания АС — при разработке корпуса, достаточно учесть мои рекомендации.

Корпус должен «молчать». В идеале воспроизводят звук только громкоговорители. Реально корпус откликается на работу динамиков. Переизлучение звука стенками корпуса вносит искажения. Один из простейших способов улучшения виброзащиты корпуса — увеличение толщины стенок.

Здесь следует знать меру, прослушивание показывает, что увеличение толщины стенок, начиная с некоторого значения дает незначительное улучшение звучания. Для полочных АС достаточная толщина стенок обеспечивается при использовании 16-и или 18-и миллиметровых листов ДСП или ДВП. Выгодно укреплять корпус изнутри ребрами жесткости.

Вариант практического использования ребер жесткости показан в моей статье «Повторение возможно» в приложении к журналу Салон AV #7 2002 (Практика, #2(4)/2002 июль). Там же достаточно подробно изложены рекомендации по следующим вопросам: размещение звукопоглощающих материалов внутри корпуса; особенности изготовления фильтров; как самостоятельно изготовить кабели внутренней разводки очень высокого качества; требования к герметизации корпуса; минимальные сведения, необходимые для выбора типа конденсаторов.

В статье «Повторение возможно» так же рассмотрены вопросы выбора динамиков и затронуты некоторые другие проблемы. Имеет смысл рассматривать эту статью, как часть изложения моих методов работы, поэтому подробно повторять темы статьи не требуется. Разумеется, существует много методов виброзащиты корпуса АС. Они рассмотрены, например, в книге «Высококачественные Акустические Системы и Излучатели» (И.А. Алдошина, А.Г. Войшвилло. М.: Радио и Связь, 1985.).

Практика показывает, что 16-и миллиметровые стенки, укрепленные ребрами жесткости обеспечивают нормальную виброзащиту. Абсолютных истин нет. У результативной концепции акустически мертвых корпусов есть альтернатива — использование массива различных пород дерева. Это — трудный путь с технологическими и творческими проблемами.

Без специальных мер детали из массива деформируются со временем. Однако, иногда удается создать превосходные АС с использованием массива. Этот путь — не для новичков, требуется: высшая квалификация в области деревообработки, тонкое восприятие музыки, упорство в поиске приемлемых вариантов исполнения корпуса.

Урок второй. Фильтры

Скачать «калькулятор» по нижеописанным формулам, в формате MS Excel.

Если вы думаете, что фильтры это просто кроссоверы, разделяющие сигнал на частотные полосы для соответствующих громкоговорителей, то вынужден буду разочаровать Вас. Все гораздо сложнее. «Просто кроссовер» нужен для идеальных динамиков с ровной АЧХ по звуковому давлению. Идеальных громкоговорителей не существует. В лучшем случае, некоторые типы динамиков позволяют обеспечивать приблизительно приемлемую балансировку АЧХ при «лобовом» использовании кроссоверов.

Положение усложняется из-за сложного взаимодействия громкоговорителей в полосе передачи «эстафеты» от более низкочастотного к более высокочастотному. Например, имеем замечательно ровные в своих полосах СЧ и ВЧ динамики с аккуратными спадами АЧХ вне полос. При совместной работе получаем «кривейшую» АЧХ.

Особенно проблематично для новичка состыковать НЧ и СЧ динамики. Приемы такой стыковки — тема отдельной статьи. Для начала необходимо набраться опыта, настраивая двухполосную АС. Даже самые простые фильтры — мощный инструмент в умелых руках, позволяющий приблизить АЧХ реальной АС к желаемому идеалу.

Начнем с разделительных фильтров.

Для НЧ-СЧ головок фильтры первого порядка (катушка индуктивности, включенная последовательно с динамиком) чаще всего не подходят. Эти фильтры недопустимо деформируют АЧХ в полосе пропускания, «заваливают» середину, делая звучание тусклым, неритмичным, «муторно» гудящим. В некоторых случаях такой фильтр позволяет чуть скорректировать АЧХ в верхней части диапазона воспроизводимого НЧ-СЧ головкой. При этом частота среза такого фильтра близка верхней частоте, воспроизводимой динамиком.

Редкие разновидности динамиков имеют рост отдачи, пропорциональный повышению частоты сигнала на протяжении нескольких октав. Сбалансировать АЧХ в этих случаях можно попробовать подбором значения индуктивности фильтра первого порядка. Обычно приемлемы фильтры второго порядка. Они позволяют исключить сильные искажения АЧХ в полосе пропускания.

Подбором сочетаний величины емкости и индуктивности фильтра второго порядка можно обеспечить в полосе около частоты среза спад или подъем АЧХ, действуя фильтром, как эквалайзером. Это — один из методов оптимизации АЧХ. На Рис. 3 показан фильтр второго порядка. Емкость включена параллельно динамику.

Первое приближение.

Рассчитаем значения L₁ и С₁ для фильтра без подъема или спада на частоте среза. Поверим значению импеданса, приведенному производителем. Если бумажек нет, померяйте сопротивление по постоянному току и умножьте результат на 1,25. Обозначим полученное значение |Z|, или если не строить из себя больших ученых — просто R.

, где F_с — частота среза.

Например: R=4 Ом, F_с = 1,6 кГц.

Для справки:

В этом случае модули (величины без учета фазы) сопротивления L₁ и C₁ на частоте F_с равны R, то есть 4Ом. Кстати, на частоте среза модули сопротивления L₁ и C₁ всегда равны.

Если выравнивание АЧХ требует подъема на F_c, скажем, на 1 дБ, то есть примерно но 10%, необходимо снизить модули сопротивления L₁(|ZL₁|) и C₁(|ZC₁|) примерно на 10% по сравнению с R=4 Ом, то есть до 4 Ом*0,9 = 3,6 Ом.

Частота среза остается прежней, но на F_с на головку подается ~110% сигнала за счет повышенного потребления тока от усилителя и преобразования его «звенящим» фильтром с добротностью больше единицы в форсированный сигнал на головке.

Если надо «завалить» область около F_C на 1 дБ, то нужно пересчитать фильтр, как будто его нагрузка — сопротивление динамика примерно 1,1*4 Ом = 4,4 Ом. Проще получить нужные значения, увеличив L₁ и уменьшив С₁. Тогда F_C не изменится, а |ZL| и |ZC| будут равны 4,4 Ом.

L₁ = 398 uН*1,1 = 438 uН;

С₁ = 24,9 uF/1,1 = 22,64 uF.

Для справки:

Учтите, что при необходимости увеличения отдачи в области около F_C, придется смириться с падением импеданса АС в этой же области. Падение импеданса необходимо контролировать. Попробуйте следующий простой способ:

1 этап. Подключите к выходу Вашего усилителя цепь, показанную на Рис. 4а. На этом рисунке значок «+» соответствует красной клемме, а «-» — черной. На результаты измерений перемена полярностей не влияет.

Подайте на вход усилителя синусоидальный сигнал частотой 1 кГц от генератора. Регулятором громкости усилителя и регулятором выходного уровня генератора установите на выходных клеммах усилителя ~1В действующего напряжения. Для этого Вам понадобится вольтметр, способный измерять действующее значение напряжения в области звуковых частот.

Переключите вольтметр для измерения напряжения на выходах резистора R₂. Прибор покажет ~38,5 мВ. Подрегулируйте уровень сигнала до показаний вольтметра ~40 мВ.

2 этап. Подключите Вашу АС вместо R₂. Плавно изменяйте частоту сигнала на выходе генератора. Вы увидите, что показания вольтметра изменяются. Эти изменения пропорциональны частотно-зависимому значению импеданса Ваших АС. Можно зарисовать измеряемую характеристику. По горизонтальной оси нарисуйте шкалу частоты. По вертикальной оси — шкала уровня напряжения. Шкалы частоты и уровня выполняются в логарифмическом масштабе. Пример пустого бланка — на Рис. 5.

Особенно внимательно ищите минимумы напряжения, плавно меняя частоту. Эти точки на характеристике соответствуют минимумам импеданса АС.

С достаточной точностью можно считать, что значение импеданса |ZАC| равны показаниям вольтметра, поделенным на 10. Например, 40 мВ соответствует 4 Ом, 30 мВ — 3 Ом. Если у Вас нет чувствительного вольтметра, то поможет хороший тестер. В режиме измерения переменного напряжения тестер является вольтметром. Верить его показаниям можно до 2…5 кГц. Выше может быть существенная погрешность. Сверьтесь с паспортом тестера.

Не все модели тестеров позволяют измерять с хорошей точностью сигналы, величиной десятки милливольт. Можно, в этом случае, установить на клеммах усилителя выходной сигнал не 1, а 10В. В режиме наших измерений усилитель нагружен на сопротивление более 100 Ом. Такая высокоомная нагрузка позволяет развить 10В действующего напряжения даже большинству маломощных усилителей, причем, без перегрева усилителя.

К сожалению, при 10 Вольтах на выходе есть опасность сжечь резистор цепи, обеспечивающей устойчивость, который присутствует в схемах многих усилителей. Поэтому не стоит проводить измерения на частотах выше 3 кГц.

Понятно, что в режиме «10 вольт» на пробном резисторе R₂ надо установить не 40 мВ, а 400 мВ. Соответственно, шкала напряжения на Рис. 5 будет проградуирована от 125 мВ до 6000 мВ (6 Вольт). При этом показания вольтметра делим на 100 и получаем величину импеданса АС. Например, 400 мВ соответствует 4 Ом.

Если Вы обнаружите минимумы импеданса около 3 Ом, не расстраивайтесь. Некоторые модели АС известных фирм имеют минимум до 2,6 Ом. Одна — две модели даже 2 Ом! С другой стороны, ничего хорошего в таких «провалах» импеданса нет. Усилители перегреваются, работая на такую нагрузку, если Вы слушаете музыку громко. Растут искажения усилителя в области минимумов сопротивления акустической системы.

Для ламповых триодных усилителей особенно опасны минимумы в области низких и средне-низких частот. При этом если импеданс падает ниже 3 Ом, возможен выход из строя выходных ламп. Выходные пентоды в таких случаях не ломаются.

Важно помнить, что выходное сопротивление усилителя участвует в настройке фильтра акустической системы. Например, если обеспечить форсаж на 1 дБ области F_c, настраивая АС с транзисторным усилителем, у которого почти нулевое выходное сопротивление, то при подключении этих акустических систем к ламповому усилителю (типовое выходное сопротивление ~2 Ом) от форсажа не останется и следа. АЧХ будет другой. Для повторения характеристики, достигнутой с транзисторным усилителем, в случае работы с ламповым аппаратом, придется создать другой фильтр.

Слушатель, способный к развитию собственной личности, со-временем приходит к пониманию ценности хороших ламповых усилителей. По этой причине я обычно настраиваю АС с ламповым усилителем, а при подключении к транзисторному усилителю последовательно с АС ставлю 10-и Ваттный малоиндукционный (не более 4-8 uН) резистор сопротивлением 2 Ом.

Если Вы обладаете транзисторным усилителем, но не исключаете возможность приобретения в будущем ламповой техники, то подключайте при настройке и последующей эксплуатации Ваши АС к выходу усилителя через вышеуказанные резисторы. Тогда, при переходе на ламповый усилитель, не потребуется настраивать АС заново, достаточно подключиться к нему напрямую, без резисторов.

Для тех, кто не может раздобыть генератор, рекомендую найти тестовый CD с дорожками, содержащими испытательные сигналы для оценки АЧХ. При этом Вы не сможете плавно менять частоту испытательного сигнала и пропустите точку самого глубокого падения импеданса в области его спада. Тем не менее, даже приблизительная оценка частотной характеристики импеданса будет полезна. Для ориентировочной оценки псевдошумовые сигналы в треть-октавных полосах даже удобнее, чем синусоидальные. Такие сигналы есть на тестовом CD журнала Салон AV #07 2002 года.

В крайнем случае можно обойтись без измерений импеданса, если ограничить форсаж отдачи на частоте среза фильтра величиной 1 дБ. При этом условии импеданс вряд-ли упадет сильнее чем на 20%. Например, для 4-х Омной АС это соответствует минимуму в 3,2 Ом, что допустимо.

Учтите, что «поймать» параметры элементов фильтра, нужные для желаемой коррекции АЧХ, Вам придется самостоятельно. Предварительный расчет пробных фильтров нужен чтобы изначально не промахнуться «на километр».

В простой фильтр НЧ-СЧ головки можно добавлять резисторы для некоторых манипуляций с АЧХ, которые могут потребоваться при настройке Ваших АС.

Если средний уровень звукового давления этого динамика выше соответствующего параметра ВЧ головки, необходимо включить последовательно с динамиком резистор. Варианты включения — на Рис. 6а и 6б.

Величину необходимого снижения отдачи НЧ-СЧ головки, выраженную в дБ обозначим символом N. Тогда:

, где R_д — среднее значение импеданса динамика.

Можете вместо расчетов воспользоваться следующей информацией:

Таблица 1

1 дБ	~10% или изменение уровня в 1,1 раза;
2 дБ	~25% или изменение уровня в 1,25 раза;
3 дБ	~40% или изменение уровня в 1,4 раза;
4 дБ	~60% или изменение уровня в 1,6 раза;
5 дБ	~80% или изменение уровня в 1,8 раза;
6 дБ	~100% или изменение уровня в 2 раза.

, где V_ус — действующее значение напряжения на выходе усилителя. V_д — то же на динамике. V_д меньше, чем V_с, благодаря ослаблению сигнала резистором R₁. Кроме того, N = N_вч — N_нч, где N_нч и N_вч уровень звукового давления развиваемый, соответственно, НЧ и ВЧ головками. Эти уровни — усредненные по полосам воспроизводимым НЧ и ВЧ головками. Естественно, N_нч и N_вч измеряются в дБ.

Пример быстрой оценки необходимой величины R1:

Для N = 1 дБ; R₁ = R_д (1,1 — 1) = 0,1 R_д.

Для N = 2 дБ; R₁ = R_д (1,25 — 1) = 0,25 R_д.

…

Для N = 6 дБ; R₁ = R_д (2 — 1) = R_д.

Более конкретный пример:

R_д = 8 Ом, N = 4 дБ.
R₁ = 8 Ом (1,6 — 1) = 4,8 Ом.

Как рассчитать мощность R₁?

Пусть Р_д — паспортная мощность НЧ-СЧ громкоговорителя, PR₁ — допустимая мощность, рассеиваемая R₁.Тогда:

Не следует затруднять отвод тепла от R₁, то есть не надо обматывать его изолентой, заливать термоклеем и т. п.

Особенности предварительного расчета фильтра с R₁:

Для схемы на Рис. 6б значения L₁ и C₁ рассчитываются на воображаемый динамик, суммарное сопротивление которого R_Σ = R₁ + R_д. При этом L₁ получается больше, а C₁ — меньше, чем у фильтра без R₁.

Для схемы на Рис. 6а — все наоборот: введение в схему R₁ требует уменьшения L₁ и увеличения С₁. Проще рассчитывать фильтр по схеме Рис 6б. Пользуйтесь именно этой схемой.

Дополнительная коррекция АЧХ при помощи резистора:

Если, для улучшения равномерности АЧХ, необходимо уменьшить подавление фильтром сигналов выше частоты среза, можно применить схему, приведенную на Рис. 7.

Применение R₂ в этом случае приводит к уменьшению отдачи в F_с. Выше F_c отдача, напротив, растет по сравнению с фильтром без R₂. Если необходимо восстановить близкую к исходной АЧХ (измеренной без R₂), следует уменьшить L₁ и увеличить C₁ в одинаковой пропорции. На практике диапазон R₂ находится в пределах: R₂ ~= (0,1-1) * R_д.

Коррекция АЧХ:

Простейший случай: на достаточно равномерной характеристике имеется зона завышенной отдачи («презенс») в области средних частот. Можно применить корректор в виде резонансного контура (Рис. 8).

На частоте резонанса

Контур имеет некоторое значение импеданса, в соответствии с величиной которого сигнал на динамике ослабляется. Вне частоты резонанса ослабление уменьшается, таким образом, контур может избирательно подавлять «презенс». Ориентировочно рассчитать, значения L₂ и C₂ в зависимости от F_p и степени подавления N₂ (в дБ) можно так:

Удобно воспользоваться таблицей 1. Нарисую ее по другому:

Изменение уровня, в дБ	Относительное изменение уровня (Δ).
1	1,1
2	1,25
3	1,4
4	1,6
5	1,8
6	2
7	2,2
8	2,5
9	2,8
10	3,16
11	3,55
12	4

Пример. Необходимо подавить «презенс» с центральной частотой 1600 Гц. Импеданс громкоговорителя — 8 Ом. Степень подавления: 4 дБ.

Конкретная форма АЧХ громкоговорителя может потребовать более сложной коррекции. Примеры на Рис. 9.

Случай на Рис. 9а — самый простой. Легко подобрать параметры корректирующего контура, так как «презенс» имеет форму «зеркальную» возможной характеристике фильтра.

На Рис. 9б показан другой возможный вариант. Видно, что простейший контур позволяет «разменять» один большой «горб» на два маленьких с небольшим провалом АЧХ в придачу. В таких случаях нужно сначала увеличить L₂ и уменьшить С₂. Это расширит полосу подавления до нужных пределов. Затем следует зашунтировать контур резистором R₃, как показано на Рис. 10. Величина R3 выбирается исходя из необходимой степени подавления сигнала, подаваемого на динамик в полосе, определяемой параметрами контура. R₃ = R_д (Δ — 1)

Пример: Надо подавить сигнал на 2 дБ. Динамик — 8 Ом. Обращаться к Таблице 1. R₃ = 8 Ом (1,25 — 1) = 2 Ом.

Как в этом случае происходит коррекция, показано на Рис. 9в.

Для современных громкоговорителей довольно характерно сочетание двух проблем: «презенс» в области 1000–2000 Гц и некоторый избыток верхней середины. Возможный вид АЧХ показан на Рис. 11а.

Наиболее свободный от вредных «побочных» эффектов способ коррекции требует небольшого усложнения контура. Корректор показан на Рис. 12.

Резонанс контура L₂, С₂ нужен, как обычно, для подавления «презенса». Ниже Fp сигнал почти без потерь проходит на динамик через L₂. Выше F_p сигнал идет через С₂ и ослабляется резистором R₄.

Оптимизируется корректор в несколько этапов. Так как введение R₄ ослабляет резонанс контура L₂,C₂, то изначально следует выбрать L₂ больше, а C₂ меньше. Это обеспечит избыточное подавление на F_p, которое нормализуется после введения R₄. R₃ = R_д (Δ — 1), где «Δ» — величина подавления сигналов выше F_p. «Δ» выбирается в соответствии с избытком верхней середины, сверяясь с таблицей 1. Этапы коррекции условно проиллюстрированы на Рис. 11б.

В редких случаях требуется обратное воздействие на наклон АЧХ при помощи корректирующей цепи. Ясно, что для этого R₄ должен переместиться в цепь L₂. Схема на Рис. 13.

Проблемная АЧХ и ее коррекция для этого случая показана на Рис. 14.

При опредленном сочетании величин L₂, C₂ и R₄ корректор может не иметь особенного подавления на F_p. Пример, когда необходимо именно такая коррекция, показан на Рис. 15.

 

При необходимости можно использовать фильтр второго порядка и корректирующий контур совместно. Варианты включения — на Рис. 16.

ри одинаковых номиналах элементов вариант а) обеспечивает большую отдачу на средних частотах и на частоте среза. В принципе, подбором значений элементов можно почти уровнять АЧХ АС для обоих вариантов фильтра. По некоторым причинам, о которых долго говорить, советую чаще применять вариант а). Иногда очень выраженный «презенс» требует применения варианта б). Совместная работа фильтра и корректора проиллюстрирована на Рис. 17.

Рассмотрим фильтры для ВЧ динамиков.

Для ВЧ головок гораздо чаще, чем для НЧ динамиков, применим фильтр первого порядка, то есть просто конденсатор включенный последовательно с громкоговорителем. То, что такой простой фильтр вносит ощутимый наклон в АЧХ динамика, не так пагубно влияет на звучание, как в случае НЧ динамика.

Во-первых, нередко этот наклон частично компенсируется плавным комплементарным (взаимодополняющим) наклоном АЧХ НЧ динамика в той же частотной области.

Во-вторых, некоторый «провал» в области нижнего верха (3-6 кГц) вполне допустим по результатам субъективных экспертиз. Возможный ход АЧХ ВЧ-динамика без фильтра, с фильтром и совместно с НЧ динамиком показан на Рис. 18.

Не следует бояться экспериментов с подключением ВЧ динамика в противофазе с НЧ громкоговорителем. Иногда это один из немногих способов добиться хорошего звучания. Наиболее вероятные результаты перемены полярности ВЧ головки показаны на Рис. 19

Требования к качеству формируются в процессе познания музыки. Для большинства слушателей изначально интуитивно ясно, что такое «хорошее звучание», так как музыка создается для воздействия на эмоциональную сферу и при адекватном воспроизведении не оставляет человека равнодушным.

Наиболее склонны к ошибкам в оценке качества звучания люди, обладающие частичным опытом, находящиеся в процессе знакомства с аудиотехникой. Интуиция, природное «чутье» уже заблокированы потоком информации и впечатлений из мира аудиотехники, а исчерпывающего опыта еще нет. Если человек способен к развитию, то со временем все встанет на свои места.

В данном случае лишний раз подтверждается известная истина: «полузнание — хуже, чем незнание».

Так, что лучшие эксперты — люди, далекие от аудиотехники и те кто прошел весь возможный путь познания.

Что касается профессионалов (звукорежиссеров, музыкантов), то здесь тоже присутствует деление по типам восприятия. Музыканты — солисты и дирижеры превосходно понимают смысл и скрытые «пружины» музыкального искусства. У них есть чему поучиться создателям аудиотехники.

Музыкантов-статистов дирижер превращает своим диктатом в бездумные, послушные «клавиши» огромного музыкального инструмента — оркестра. Среди этих музыкантов встречаются люди, равнодушные к ритму (ритм задает дирижер), глухие к эмоциональному содержанию музыки. Главной своей задачей они считают игру по нотам, без формальной фальши. Они испытывают зависть к солистам, не понимая причин их привилегированного положения. Поэтому не все музыканты-статисты могут помочь в субъективной экспертизе.

Звукорежиссер, в классическом понимании, — музыковед и специалист по аудиотехнике в одном лице. Так было примерно до 60-х годов XX века. Сегодня многие звукооператоры называют себя звукорежиссерами.

Круг познаний звукооператора — аудиотехника. Они умеют грамотно, с технической точки зрения, эксплуатировать оборудование звуковой студии. Одна из главных задач — не допустить «клиппинга» (перегрузки) при записи. Понимание музыки для звукооператора — необязательно. Многие из них не в состоянии понять творчество музыкантов, записанных по старым технологиям, так как «не видят за деревьями леса», не слышат за звуками — музыку.

В данном случае, основная причина эмоциональной глухоты — привычная для звукооператора концентрация внимания на чистоте звучания. Психологическое состояние — «сторож», не пропускающий искажения. Тут не до музыки. В этом смысле восприятие звукооператора смыкается с мышлением музыканта-статиста.

К счастью, звукооператоры в роли звукорежиссеров, не могут принести музыке большого вреда, так как последнее слово — за продюсером. Задача продюсера — продать записи. Покупают только зажигательную музыку, поэтому продюсер выбирает не по критерию чистоты записи. Предпочтение — самым эмоциональным дублям, даже если не удалось избежать технических погрешностей.

Реальные жизненные ситуации, конечно, отличаются от изложенной мною схематичной картины. Тем не менее, благодаря большому опыту, я обрисовал основные типы слушателей довольно точно. По жанровым пристрастиям меломанов селектировать не стоит. В музыке нет высоких и низких жанров. Есть талантливые, артистичные исполнители, а есть — не очень.

Позвольте образный пример: интереснее слушать анекдоты, которые рассказывает хороший артист, чем смотреть классическую пьесу в исполнении новичков из самодеятельности.

Как человек воспринимает музыку? Текст состоит из букв, музыка из звуков. Но буквы — еще не текст, звуки не музыка. По этой причине хорошая передача звука не гарантирует адекватного воспроизведения музыки.

Психоакустика уже ответила на ряд вопросов из области слухового восприятия. Известно, что человек анализирует верность воспроизведения не так, как мог бы это делать простейший измерительный прибор, сверяющий идентичность звуковых колебаний при исполнении музыки с колебаниями, воспроизводимыми аудиосистемой.

Иногда приходится слышать наивные советы о необходимости точного восстановления исходного звукового поля. Эти рекомендации имеют такую же практическую ценность, как рецепт по искусственному созданию человека путем сборки точного аналога из соответствующих молекул. На первый взгляд, слух легко обмануть, воспроизводя только часть звуковой информации. С другой стороны, секреты слухового анализа до сих пор не раскрыты. Например: лучшие компьютерные системы анализа речи уверенно «понимают» голос только одного человека. «Правильный» механизм анализа звуков, несущих информацию, пока неизвестен.

Что известно на сегодняшний день о способах передачи эмоций при помощи музыки? Например, то, что ритмический рисунок важнее мелодии. Интересно, так же, что исполнение, богатое динамическими и эмоциональными контрастами, создает впечатление большей широты и «мощи», чем «плоское», но реально более громкое звукоизвлечение или пение.

Очень важный факт — анализ амплитудно-частотного спектра голосов вокалистов, показывает систематическую разницу при исполнении произведений с разными эмоциональным содержанием! Один спектр для «минора», совершенно другой — для «мажора» и т.д. Это явление имеет место не только для вокала, но и для звучания музыкальных инструментов.

Итак, установлено: тембр — одно из важнейших средств передачи художественного образа, который исполнитель обязан создать в соответствии с содержанием музыкального произведения.

Точность передачи тембра зависит от равномерности АЧХ аудиосистемы. Основной «вредитель», нарушающий идеальность АЧХ — акустическая система. Поэтому именно АС определяют адекватность воссоздания художественного образа, без которого музыка — не более чем набор звуков.

В поисках новых знаний приходится экспериментировать. Важно не торопиться с выводами, один, два … десять экспериментов могут привести к неправильным представлениям. Пытаясь выявить влияние одного фактора, исследователь невольно меняет некоторые другие, часто не замечая этого. Излишняя самоуверенность, желание найти подтверждение своим старым знаниям заставляют вступить на ложный путь, сойти с которого очень нелегко.

Поэтому мне пришлось проводить тысячи экспериментов, по крупицам добывая новые знания. Я буду учиться у жизни, уточнять свои методы, пока смогу слышать, чувствовать, думать.

С точки зрения настройки АС мне, на сегодняшний день, удалось понять следующее:

1. Самое главное — ювелирная настройка АЧХ в области средних частот, примерно от 300 Гц до 3 кГц. Незначительное нарушение тембрального баланса в этой области исключает полноценное воспроизведение музыки.
2. В большинстве помещений прослушивания невозможно обеспечить равномерную АЧХ на низких частотах и на нижней середине. Причина — стоячие волны в помещении. Тем не менее, баланс между уровнями воспроизведения низких и средних частот надо соблюдать и дело это довольно «тонкое». Точности измерений АЧХ здесь недостаточно, да и интерпретировать результаты измерений непросто. Вот некоторые любопытные следствия нарушения баланса между НЧ и СЧ: а) если НЧ хотя бы немного преобладают, возникает неприятная иллюзия замедления темпа исполнения, «гулкиеW звуки маскируют тонкую передачу интонаций солистов на средних частотах, бас теряет артикуляцию; б) если СЧ преобладают, то звучание теряет фундаментальность, масштаб, страдает ритмичность, особенно для танцевальной музыки.
3. Точность настройки АЧХ на высоких частотах позволяет добиться улучшения естественности, красоты и «магии» звучания. С другой стороны, некоторые неидеальности формы АЧХ в этой области — приемлемы. Здесь нет таких суровых требований, как для средних частот.

Дисбаланс ВЧ со средними частотами не так заметен, как дисбаланс между НЧ и СЧ. Хуже, когда ВЧ преобладают. При этом подчеркиваются ритмические рисунки, связанные с ВЧ звуками. Это удары медиатора по струнам, ритм «хай-хета» и т.п. Примитивный ритм, выражаемый ВЧ звуками, маскирует главный, более тонкий ритмический рисунок, передаваемый солистами в области средних частот.

Кроме того, избыток ВЧ придает звучанию синтетический оттенок. В некоторых случах такое воспроизведение может раздражать. Недостаток ВЧ может скрадывать индивидуальность исполнителей и ухудшить детальность, прозрачность, передачу звуковой атмосферы («воздуха»).

Интересно, что при определенной форме АЧХ в области высоких частот возможна хорошая передача деталей, ясность звучания, несмотря на нехватку отдачи на ВЧ.

Так настроен, например, TANNOY EDINBURG. При этом сдержанность подачи высоких частот способствует натуральности, теплоте и цельности звучания.

Требования к качеству формируются в процессе познания музыки. Для большинства слушателей изначально интуитивно ясно, что такое «хорошее звучание», так как музыка создается для воздействия на эмоциональную сферу и при адекватном воспроизведении не оставляет человека равнодушным.

Наиболее склонны к ошибкам в оценке качества звучания люди, обладающие частичным опытом, находящиеся в процессе знакомства с аудиотехникой. Интуиция, природное «чутье» уже заблокированы потоком информации и впечатлений из мира аудиотехники, а исчерпывающего опыта еще нет. Если человек способен к развитию, то со временем все встанет на свои места.

В данном случае лишний раз подтверждается известная истина: «полузнание — хуже, чем незнание».

Так, что лучшие эксперты — люди, далекие от аудиотехники и те кто прошел весь возможный путь познания. Александр Клячин

Что касается профессионалов (звукорежиссеров, музыкантов), то здесь тоже присутствует деление по типам восприятия. Музыканты — солисты и дирижеры превосходно понимают смысл и скрытые «пружины» музыкального искусства. У них есть чему поучиться создателям аудиотехники.

Музыкантов-статистов дирижер превращает своим диктатом в бездумные, послушные «клавиши» огромного музыкального инструмента — оркестра. Среди этих музыкантов встречаются люди, равнодушные к ритму (ритм задает дирижер), глухие к эмоциональному содержанию музыки. Главной своей задачей они считают игру по нотам, без формальной фальши. Они испытывают зависть к солистам, не понимая причин их привилегированного положения. Поэтому не все музыканты-статисты могут помочь в субъективной экспертизе.

Звукорежиссер, в классическом понимании, — музыковед и специалист по аудиотехнике в одном лице. Так было примерно до 60-х годов XX века. Сегодня многие звукооператоры называют себя звукорежиссерами.

Круг познаний звукооператора — аудиотехника. Они умеют грамотно, с технической точки зрения, эксплуатировать оборудование звуковой студии. Одна из главных задач — не допустить «клиппинга» (перегрузки) при записи. Понимание музыки для звукооператора — необязательно. Многие из них не в состоянии понять творчество музыкантов, записанных по старым технологиям, так как «не видят за деревьями леса», не слышат за звуками — музыку.

В данном случае, основная причина эмоциональной глухоты — привычная для звукооператора концентрация внимания на чистоте звучания. Психологическое состояние — «сторож», не пропускающий искажения. Тут не до музыки. В этом смысле восприятие звукооператора смыкается с мышлением музыканта-статиста.

К счастью, звукооператоры в роли звукорежиссеров, не могут принести музыке большого вреда, так как последнее слово — за продюсером. Задача продюсера — продать записи. Покупают только зажигательную музыку, поэтому продюсер выбирает не по критерию чистоты записи. Предпочтение — самым эмоциональным дублям, даже если не удалось избежать технических погрешностей.

Реальные жизненные ситуации, конечно, отличаются от изложенной мною схематичной картины. Тем не менее, благодаря большому опыту, я обрисовал основные типы слушателей довольно точно. По жанровым пристрастиям меломанов селектировать не стоит. В музыке нет высоких и низких жанров. Есть талантливые, артистичные исполнители, а есть — не очень.

Позвольте образный пример: интереснее слушать анекдоты, которые рассказывает хороший артист, чем смотреть классическую пьесу в исполнении новичков из самодеятельности.

Как человек воспринимает музыку? Текст состоит из букв, музыка из звуков. Но буквы — еще не текст, звуки не музыка. По этой причине хорошая передача звука не гарантирует адекватного воспроизведения музыки.

Психоакустика уже ответила на ряд вопросов из области слухового восприятия. Известно, что человек анализирует верность воспроизведения не так, как мог бы это делать простейший измерительный прибор, сверяющий идентичность звуковых колебаний при исполнении музыки с колебаниями, воспроизводимыми аудиосистемой.

Иногда приходится слышать наивные советы о необходимости точного восстановления исходного звукового поля. Эти рекомендации имеют такую же практическую ценность, как рецепт по искусственному созданию человека путем сборки точного аналога из соответствующих молекул. На первый взгляд, слух легко обмануть, воспроизводя только часть звуковой информации. С другой стороны, секреты слухового анализа до сих пор не раскрыты. Например: лучшие компьютерные системы анализа речи уверенно «понимают» голос только одного человека. «Правильный» механизм анализа звуков, несущих информацию, пока неизвестен.

Что известно на сегодняшний день о способах передачи эмоций при помощи музыки? Например, то, что ритмический рисунок важнее мелодии. Интересно, так же, что исполнение, богатое динамическими и эмоциональными контрастами, создает впечатление большей широты и «мощи», чем «плоское», но реально более громкое звукоизвлечение или пение.

Очень важный факт — анализ амплитудно-частотного спектра голосов вокалистов, показывает систематическую разницу при исполнении произведений с разными эмоциональным содержанием! Один спектр для «минора», совершенно другой — для «мажора» и т.д. Это явление имеет место не только для вокала, но и для звучания музыкальных инструментов.

Итак, установлено: тембр — одно из важнейших средств передачи художественного образа, который исполнитель обязан создать в соответствии с содержанием музыкального произведения.

Точность передачи тембра зависит от равномерности АЧХ аудиосистемы. Основной «вредитель», нарушающий идеальность АЧХ — акустическая система. Поэтому именно АС определяют адекватность воссоздания художественного образа, без которого музыка — не более чем набор звуков.

В поисках новых знаний приходится экспериментировать. Важно не торопиться с выводами, один, два … десять экспериментов мо

Аудио-кулибиным на заметку — Ferra.ru

 где:
• L — кажущаяся длина фазоинвертора (включает толщину передней стенки и обычно превышает истинную длину круглой трубы где-то в полтора раза),
• S — площадь выходного отверстия,
• V — свободный объем ящика (за вычетом объема самого фазоинвертора)

Всё подставляется в единицах измерения СИ. С помощью этой формулы оценивают отношение длины к площади фазоинвертора, пренебрегая вычислением свободного объема и задавая просто внутренний объем ящика. Оценив размеры фазоинвертора, расчет уточняют.

Необходимо подчеркнуть, что строгое аналитическое решение очень сложно (а для нестационарных «прыжков» звукового сигнала и подавно), поэтому при расчетах пользуются разного рода допущениями.

Итак, чем меньше частота настройки фазоинвертора, тем меньше должен быть его диаметр (или тем больше длина). Диаметр не должен быть слишком малым, иначе могут возникнуть нелинейные искажения и призвуки. Если порт фазоинвертора делается некруглого сечения – например, щелевидный, – то, вероятно, придется прибегнуть к сложному профилированию со стороны входа. Обычно площадь проходного сечения фазоинвертора составляет 0.25 – 1.0 от эффективной площади диффузора. Диаметр фазоинверторной трубы стараются выбрать из верхнего предела, то есть как можно более близким к эффективному диаметру диффузора.

Если частота конструируемого фазоинвертора безапелляционно задана в требованиях свыше (или не может быть изменена по другим соображениям), то с увеличением его диаметра приходится увеличивать длину трубы. Большую длинную трубу проблематично втиснуть в ящик (нужен запас как минимум в 40 миллиметров), ведь его объем фактически уже зафиксирован выбранным динамиком. Более того, слишком длинная труба фазоинвертора может привести к увеличению неравномерности частотной характеристики акустической системы.

Кстати, следует различать понятия резонансной частоты ящика и резонансной частоты фазоинвертора. Чем меньше отношение гибкости воздуха в ящике к гибкости подвижной системы динамика, тем выше резонансная частота фазоинвертора будущей колонки по отношению к основному резонансу подвижной системы. То есть, если задать объем меньше, чем нужно, это приведет к повышению упругости воздуха в ящике и, следовательно, повышению резонанса колонки, выражающемуся в гулкости и акцентировании верхних басов.

Пассивный излучатель нетрудно сделать из старого динамика, близкого по площади к диффузору рабочего низкочастотника. Настройку же проводить изменением присоединенной массы (десятки граммов).

При необходимости свободный объем корректируют заполнением части ящика не поглощающим звук материалом (например, пенопластом), или наоборот, облицуют стенки ящика звукопоглотителем (поролон, вата). Но шибко увлекаться подобной корректировкой не следует.

Немного практических советов

Частоту фазоинвертора в самопальном корпусе легко подстроить (в том числе, под конкретное помещение или индивидуальные пристрастия), вырезав трубу из картона с запасом по длине и постепенно укорачивая ее, согласуясь со слуховыми ощущениями.

Согласно некоторым маститым рекомендациям, при расположении порта фазоинвертора на передней панели вместе с динамиками расстояние между ним и краями динамиков должно быть не менее 80 – 100 мм. Наверное, именно поэтому так любят размещать порт на тыльной стороне колонки, ведь тогда вырисовывается экономия от более компактной лицевой панели. Однако существуют удачные решения, когда при определенных ухищрениях порт фазоинвертора буквально окружает басовый динамик. Хорошо зарекомендовали себя фазоинверторы, порт которых выведен либо на верхнюю, либо на нижнюю часть корпуса. Аналогично и для пассивного излучателя: например, Philips ныне умудряется делать супербасовитыми очень маленькие по объему колонки с верхним WOOX-излучателем.

Фазоинвертор стараются настроить так, чтобы его резонансная частота не отличалась от собственной резонансной частоты динамика (в свободном воздухе) более чем на 1/3 октавы, а еще лучше, чтобы совпадала. Но при этом следует учитывать зависимость от так называемой полной добротности динамика, являющейся ключевым параметром для всех расчетов и методик.

Программы расчета

В Интернете накопилось множество программ, значительно облегчающих жизнь начинающему аудио-кулибину. Большая часть из них – заброшенные бесплатные (например, BlauBox.exe под DOS), поддерживаемые платные (www.trueaudio.com) или «шароварные», то есть условно платные. Из наиболее доступных очень популярна JBL SpeakerShop. Чуть ли не десять лет назад многоуважаемая фирма явила миру серьёзную программу и стала задарма раздавать налево и направо. Теперь эту программу просто так не заполучить (не ищите на www.jblpro.com), но поиск в Рамблере приведет вас к десяткам живых ссылок и тысячам умерших. Упакованный дистрибутив (jblspkrshp.zip) занимает 2.37 Мб — вполне терпимо.

Для выполнения прикидочного (что называется, в первом приближении) расчета колонки с фазоинвертором необходимо знать три параметра:

• Собственную резонансную частоту басового динамика при его колебаниях в открытом воздухе (Fs).
• Эквивалентный объем данного динамика (Vas) в литрах.
• Демпфер-фактор или, другими словами, полную добротность динамика (Qts).

Кстати, если басовых динамиков в колонке несколько (одинаковых, как в MicroLab Solo-3), то программа позволяет внести соответствующие коррективы. В программе имеется встроенная база данных параметров распространенных фирменных динамиков. В том случае когда информации о вышеперечисленных параметрах нет, придется либо измерить их самостоятельно (например, по журнальной статье Эфрусси, по книге Алдошиной или откопав методику где-нибудь на www.radioland.net.ua), либо поискать результаты сторонних измерений (рекомендую http://audiotest.ru; кстати, там можно найти рецепты значительного улучшения разделительных фильтров для Solo-2, Defender 50 – буквально за копейки).

Далее выбирается стратегия расчета. Первая состоит в подгонке размеров корпуса под конкретный басовый динамик. Вторая – в подборе динамика под существующий корпус. Нас интересует первая. Программа позволяет высчитать необходимое не только для фазоинверторного варианта (vented box), сравнив его с наглухо закрытым корпусом (closed box), но и посчитать варианты с пассивным излучателем (passive radiator) и разнообразные сабвуферные (band-pass). Правда, в последних двух случаях потребуется знать дополнительные начальные параметры.

Как мощность влияет на громкость колонок | Колонки | Блог

Мощность акустических систем — раздолье для спекуляции цифрами. Разнообразие подходов производителей акустики к измерению этого параметра и документирования результатов заставляет подчас задуматься даже опытного аудиофила. Рассмотрим несколько популярных заблуждений на эту тему.

Миф первый. Колонки «выдают» ватты

Первым делом нужно разобраться с несколькими понятиями. Колонки бывают активные и пассивные.

Первые имеют встроенный усилитель, а для вторых он необходим в виде отдельного устройства.

Именно усилитель в обоих вариантах преобразует ток от блока питания и передаёт сигнал определённой мощности на динамики, которые в свою очередь преобразуют его в звук. Причём делают это с низким КПД, рассеивая большую часть получаемой энергии в тепло. Поэтому говорить, что колонки выдают столько-то ватт, корректно только если они активные.

В любом случае, усилитель служит поставщиком мощности (электрической), а динамик — потребителем. За редкими исключениями (их рассмотрим позже) для активной акустики указывается выходная мощность встроенного усилителя.

Например, внутри двухкомпонентной системы SVEN MC-30 установлены TAS5342R. Его номинал 100 Вт, и производитель колонок честно указывает такую выходную мощность.

При этом динамики рассчитаны на такую мощность, иначе долго такая колонка не проживёт.

С пассивной акустикой всё немного сложнее. Согласование параметров нужно обеспечивать самостоятельно. Здесь уже у каждого компонента будет “своя” мощность: у усилителя — выходная, а у колонок — потребляемая.

Дотошный акустик может заметить, что есть такая величина как звуковая мощность, но она не измеряемая, а расчётная. А вычисляется эта величина из уровня звукового давления, который и отвечает за способности колонки. Он будет подробно рассмотрен далее.

Миф второй. Громкость определяется мощностью

Начнём с того, что громкость — параметр субъективный. Если вам в разгар вечеринки захочется прибавить звука, вряд ли это понравится соседу. То есть зависит громкость от нашего основного приёмника — уха. Правильнее говорить об уровне звукового давления. Именно этот параметр часто встречается в документации на аудиоаппаратуру под именем SPL. Измеряется он в децибелах (дБ) в отличие от мощности, единица измерения которой — ватт. Децибел — величина относительная и индицирует насколько текущий уровень SPL превышает порог слышимости (0 дБ).

Мощность приходится SPL очень «дальним родственником». Как правило, это параметр, указывающий какую максимальную электрическую энергию можно направить в динамики колонки, чтобы они при этом не вышли из строя. За то, насколько эффективно эта энергия будет использоваться, отвечает другой параметр — чувствительность. Она характеризует уже динамик, а не усилитель. Измеряется как SPL на расстоянии метра от динамика, при подаче на него сигнала частотой 1 кГц и мощностью 1 Вт. Отсюда единица измерения — дБ/Вт/м.

Например, чувствительность 84 дБ/Вт/м позволит вам на одном ватте получить SPL в 84 дБ. Каждое удвоение мощности прибавит к SPL 3 дБ. Таким образом, чтобы получить внушительные для небольшого помещения 90 дБ, в такой динамик нужно «влить» 4 ватта. Если же взять более чувствительный динамик (90 дБ/Вт/м), то достаточно будет 1 Вт. Почувствуйте разницу.

Интересно, что у некоторых производителей этот параметр значится как «эффективность». Проведём следующую аналогию. Как далеко вы проедете на автомобиле на 10 литрах бензина? Зависит от расхода топлива. Также и с динамиком, который «заправляют» 10 ваттами мощности — насколько громко он заиграет? Зависит от чувствительности. В случае с 10 Вт прибавьте к её значению 10 дБ и ответ готов.

Миф третий. Существует универсальный показатель мощности

В этой области больше решает репутация производителя, который старается придерживаться стандартов измерения характеристик, а не гонится за баснословными цифрами. Вспомните магнитолы производства известных мастеров доступной бытовой электроники, на которых гордо красовались наклейки с киловаттами. Это как раз те исключения, оговоренные в мифе №1. Казалось бы, магнитола — активная акустическая система, да ещё и портативная, откуда такие цифры?

А это не мощность усилителя, а максимально возможная пиковая нагрузка на динамики, которая может длиться миллисекунды. Да, недорогой динамик возможно выдержит такой всплеск, но это ничего не имеет общего со штатным режимом работы.

Измерять мощность можно разными способами, по-разному учитывая качество звука. Ниже приведены несколько стандартизированных показателей мощности:

• Номинальная и синусоидальная — параметры, появившиеся ещё в советские времена. В импортной технике разумеется их не используют;
• DIN — разработан Немецким институтом стандартизации. Измеряется максимальная мощность при подаче сигнала частотой 1 кГц  в течении 10 минут. При этом уровень нелинейных искажений (или THD), не должен превышать 1%;
• RMS — наиболее часто встречающийся показатель. Отражает максимальный уровень мощности синусоидального сигнала на протяжении длительного времени, при котором нет физических повреждений тестируемого устройства;
• PMPO — музыкальная мощность, позволившая упомянутым производителям магнитол вешать на них ярлычки с киловаттами мощности. Смысла в этом параметре немного, больше маркетинга. Может превышать RMS в 20 раз.

Представляется ассоциация с водонепроницаемостью смартфона. Поместили на пару метров в воду на несколько минут — всё работает. А если утопить метров на пять на то же время, то бесследно это для аппарата не пройдёт. Сначала могут появиться проблемы с тачскрином, при следующем погружении перезагрузится и т.д. После серии таких погружений вода постепенно выведет из строя плату. Аналогично с тестированием динамика. Кратковременно он выдержит высокую нагрузку, но при увеличении времени воздействия начнётся перегрев со всеми вытекающими последствиями.

Стоит обратить внимание на такой простой параметр как потребляемая мощность.

Вечный двигатель ещё не придумали, поэтому выходная мощность не может быть выше входной. Кратковременно оно может быть превышено. Усилитель может накопить энергию и в какой-то пик, например, сильный удар по тарелкам в музыкальном треке, выдать мощность больше потребляемой, но это несколько мгновений. По величине входной мощности можно сразу понять реальный предел устройства, и если производитель указал в брошюре заведомо большие цифры, то задумайтесь, а стоит ли вообще приобретать его продукцию.

Миф четвёртый. RMS — «честная» мощность

Это могло быть так, если бы не маркетинг и подчас повышенный оптимизм производителей акустики. RMS — это наиболее часто встречающийся показатель мощности акустической системы. Он говорит о максимальной мощности, при подведении которой динамики могут работать определённое время и не получат повреждений. То есть при следующем тесте будут функциональны. В идеале если ещё при этом не будет превышен заданный уровень нелинейных искажений. Но это для многих производителей совсем не точно. THD свыше 10% в зависимости от частоты вызывают призвуки, хрипы, скрипы и т.п., что делает прослушивание музыки некомфортным. Зато заявленная мощность будет обеспечена.

Безусловно RMS — более значимый параметр, чем любая пиковая мощность. Но лучше если производитель указывает какие уровни THD соблюдались при проведении испытаний. В идеале, если указан также и максимальный SPL.

Миф пятый. Мощность — главный параметр при выборе акустики

Чтобы дать возможность звуку полностью раскрыться, нужна громкость, равно как и обеспечивающая её мощность. Но упомянутые искажения могут сильно испортить картину. За чистоту звука на всём диапазоне SPL отвечают другие важные параметры: АЧХ, согласованность импедансов, акустическое оформление и др. Каждый из них по-своему влияет на восприятие. Не забывайте, что и помещение, в котором расположена акустическая система, тоже играет немаловажную роль. Да и особенности музыкальных композиций тоже нужно учитывать, не зря же существуют эквалайзеры. Всё эти детали в совокупности и формируют сочный насыщенный звук.

как правильно расставить колонки в комнате / Stereo.ru

Судите сами: интересные продвинутые источники, усилители и АС появляются практически непрерывно, поэтому всегда есть соблазн попробовать что-то новое. Ну а если выбор компонента вдруг оказался не слишком удачным, поиск кандидата на замену из тягостной неизбежности практически всегда превращается в дополнительное приключение. С другой стороны, шанс выбрать новое помещение для музыкальной системы или домашнего кинотеатра большинству из нас представляется очень редко, некоторым — вообще никогда.

По этой причине лихорадка перманентного апгрейда на комнату прослушивания, как правило, не распространяется. Но ведь именно она – самый главный компонент звуковой инсталляции, от которого самым драматическим образом зависит характер и качество звучания аппаратуры независимо от её класса. Ну а раз так, вариант остается только один: оставить на время покупательский азарт и заняться приведением имеющейся недвижимости в акустический порядок.

Профилактика лучше, но лечение чаще

Работники Hi-Fi-салонов не дадут соврать, фраза «У вас играло, а у меня дома не играет» — лучшая иллюстрация к проблеме интерьерной акустики. То есть у самой акустики проблем нет, а появляются они у тех, кто пытается игнорировать ее существование.

Допустим, обрела молодая семья собственную квартиру. Первым делом составляется план обустройства и ремонта. «Холодильник поставим здесь, стиральную машину в ванной, а диван — в гостиной». Телевизор вешаем напротив дивана, если, конечно, кому-нибудь не придет катастрофическая идея загнать его в угол. Затем, кстати, вполне может выясниться, что экран оказался напротив смотрящего на юг окна — лично видел такое не один раз.

Ради бескомпромиссной борьбы с ранними отражениями, оптимизации басов и снижения времени реверберации некоторые обладатели домашних студий пускаются на самые радикальные меры, вроде постройки стен из акустических ловушек

О колонках чаще всего вспоминают в последнюю очередь, и дай бог, если это происходит хотя бы до установки пресловутого дивана. Почему — понятно: даже если будущие обитатели квартиры действительно любят послушать музыку, забот и расходов во время масштабного ремонта выше крыши, тут бы унитаз не забыть заказать…

Итог предсказуем. Колонки оказываются загнанными в углы комнаты, а сабвуфер затравленно выглядывает откуда-нибудь из-за занавески. В результате звук, скорее всего, окажется достойным первой машины молодого поклонника хип-хопа, испытывающего острый дефицит финансовых средств и музыкального вкуса.

А вот чисто случайно расставить акустику так, чтобы ваша тёща — потомственный музыковед, придя в гости, погрузилась в глубокую эйфорию, не получится никогда. Дело в том, что правила оптимального расположения источников звука практически всегда идут вразрез с устоявшимися нормами (чтобы не сказать штампами) интерьерного дизайна.

О том, что акустика комнаты влияет на многое, говорит, например, профиль работы британской фирмы Oscar Acoustics. Они делают специальное оформление в переговорных комнатах офисов, которое улучшает разборчивость речи всех участников встречи

Важно понимать, что любая комната всегда работает как резонатор, формируя характер звучания не в меньшей степени, чем, скажем, скрипичная дека. Однако в отличие от корпуса скрипки, форма комнаты в подавляющем большинстве случаев благозвучию не способствует.

Например, прямоугольная топология с параллельными поверхностями большой площади неизбежно приводит к возникновению нежелательных отражений и стоячих волн, превращающих более-менее плоскую (в лучшем случае) АЧХ колонок в кривую, больше всего напоминающую сейсмограмму землетрясения. Причем в разных точках пространства форма этой кривой может меняться самым причудливым образом.

Четыре плохих комнаты

Перечислим основные факторы негативного влияния комнаты на звук:

1. Недостаточное, или, наоборот, слишком большое время реверберации. Этот параметр характеризует «звонкость» помещения, то есть длительность затухания звука, и выражается временем, необходимым для его ослабления в тысячу раз (на 60 дБ). Слишком гулкая комната так же малопригодна для нормального восприятия музыки, как и абсолютно глухая, лишающая слушателей малейшего ощущения пространственного объема.

2. Стоячие звуковые волны. Возникают из-за отражений и взаимных наложений низкочастотных колебаний, длины волн которых сопоставимы с размерами помещения. На слух воспринимаются как резкие подъемы и провалы басов в строго определенных точках пространства.

Да-да, так оно и происходит не только с разговорами позади вас, но и с отражениями звука от акустики, стоящей перед вами

3. Ранние отражения. Высокочастотные (в меньшей степени — среднечастотные) колебания, отраженные от поверхностей, расположенных неподалеку от АС (в основном голых боковых стен, пола и потолка). Они попадают к нам в уши почти одновременно с прямым сигналом, нарушая правильное восприятие локализации источников звука в стереопанораме. Более того, несовпадение фаз прямой и отражённой волн (к тому же гуляющее по частоте) приводит к резкому ухудшению равномерности частотной характеристики.

4. Порхающее эхо. Череда быстрых повторений звука на определенных частотах, возникающих при расположении колонок между двумя параллельными, хорошо отражающими поверхностями.

Спасение звука подручными средствами

Существует масса способов обуздания звуковой анархии, самые радикальные из которых предполагают построение точной акустической модели комнаты посредством ее лазерного сканирования. Задуматься об акустической подготовке крайне желательно ещё в начальной стадии капитального ремонта, и доверить её лучше проверенному специалисту. Причем именно инсталлятору, а ни в коем случае не интерьерному дизайнеру. Потому что последний (если он, конечно, по совместительству не аудиофил), не знает, что большие площади гипсокартона поглощают басы с удивительным аппетитом, а средние и высокие отражают с характерными призвуками. Или что незашторенная стеклянная стена — воплощённый кошмар любого меломана с ушами.

Так выглядит акустическая обработка одного из залов студии Manifold Recording. Это к вопросу о том, сколько труда надо вложить, чтобы помещение зазвучало по-настоящему

Однако если этот поезд уже ушел, оставив как данность комнату со сложившимися отделкой и интерьером, можно попробовать улучшить её акустические свойства и собственными силами. Кстати, шансы заметно облагородить звучание системы в этом случае довольно высоки. Полностью избавиться от всех проблем, конечно, не получится, но зато и денег в сравнении с «инсталляторским» вариантом удастся сэкономить изрядно.

Начнем с осмысленной расстановки колонок. Первым делом отодвиньте их от задней стены, особенно если порты фазоинверторов направлены как раз на неё. Это позволит сделать басы менее гулкими и более разборчивыми, улучшить глубину музыкальной сцены. На сколько двигать? Универсального ответа нет, так что первым делом прочтите мануал к колонкам, а затем слушайте и экспериментируйте. Самому слушателю, кстати, по той же причине не стоит упираться затылком в стену. Хорошо помогают мягкие подушки на спинке дивана, а в идеале — тканый гобелен или тяжелая портьера за спиной.

Близость боковых стен способствует возникновению ранних отражений и стоячих волн, так что от них акустику так же стараемся держать подальше. В борьбе с последними, кстати, очень полезно получить детальную информацию о модах – то есть частотах, на которых возникают резонансные явления, заодно выяснив и их примерное расположение в комнате. Для этого потребуется лишь рулетка и онлайновый акустический калькулятор, например, вот этот.

Акустически калькулятор

Еще один способ определения оптимального положения колонок — метод четных и нечетных сечений. Например, длина комнаты делится на четный коэффициент, а ширина — на нечетный. Поделив, допустим, ширину на два, а длину на три, получим своего рода разметку, на пересечениях линий которой и рекомендуется устанавливать АС.

Правда, если меломан живет не один, в этот момент крайне вероятно возникновение конфликтной ситуации с домочадцами, не считающими хорошей идеей установку двух полутораметровых деревянных столпов прямо посреди комнаты. Что ж, видимо придется идти на компромиссы, главное, чтобы они опять-таки были осмысленными с точки зрения акустики. И имейте в виду, что с уменьшением расстояния между колонками верхняя составляющая басового спектра, как правило, начинает звучать ярче, а самые глубокие низы — наоборот. Кроме того, всегда старайтесь минимизировать длину проводов, соединяющих колонки с оконечным усилителем. Скорее всего, для этого придется удлинить межблочники, но овчинка стоит выделки.

После того как АС обрели стабильное положение в пространстве, сориентируйте их акустические оси прямо на место прослушивания. Любые отклонения от «прямого выстрела» чреваты искажением АЧХ, особенно на высоких частотах, ведь разработчики стремятся получить наилучшее звучание именно для такого положения излучателей. Правда, некоторые производители (например, Dali для колонок с ленточными твитерами широкой направленности) рекомендуют не разворачивать их на слушателя, но данное исключение лишь подтверждает общее правило. В варианте с полочниками из этих же соображений ВЧ-излучатели колонок должны находиться на уровне уха сидящего человека.

Стены и потолок, сходящиеся под прямым углом — главная акустическая проблема большинства помещений. Большие акустические ловушки помогут даже в самых тяжелых случаях, главное суметь вписать их в интерер

Если же речь идет о конфигурации 2.1 (многоканальные системы для домашнего кино мы рассмотрим в отдельном материале), самое время заняться сабвуфером. С понижением частоты звука направленность его распространения снижается, но это совершенно не означает, что саб можно задвинуть куда угодно — лишь бы не мешал и проводов хватило.

Индивидуальный для каждой комнаты набор мод и потенциальных источников резонансов (застекленный шкаф с посудой) делает поиск оптимального расположения сабвуфера делом увлекательным, творческим и далеко не простым. Не поленитесь поэкспериментировать с его положением — и вы удивитесь, насколько по-разному могут звучать «ненаправленные» низкие частоты.

Чтобы не таскать в процессе экспериментов тяжеленный ящик, некоторые поступают наоборот: усаживают саб в кресло, а сами в поисках правильного баса (не более громкого, но более разборчивого и равномерного) ползают по комнате на четвереньках, а потом в лучшее на слух место и ставится саб. Отправная точка в поисках нам уже известна: ближе к стенам и углам — больше баса, и, чаще всего, неуправляемого гула. Кстати, в процессе перемещений не забудьте о регулировках частоты среза и поворота фазы, тоже помогает.

О пользе зеркал и вреде отражений

Во время всех манипуляций с акустическими системами важно помнить, что самые большие неприятности обычно доставляют хорошо отражающие звук поверхности большой площади, особенно, когда они расположены симметрично. Именно поэтому студии звукозаписи и концертные залы высокого класса не имеют прямых углов и параллельных стен, а потолки их сформированы панелями сложной формы, работающими, в зависимости от конкретной задачи, на поглощение или рассеивание звуковой энергии.

Применительно к нашей ситуации, «настройка комнаты» может включать три этапа. Сначала определяем уровень реверберации (самый простой способ — громко хлопнуть в ладоши и внимательно вслушаться в реакцию помещения). Слишком звонкие комнаты встречаются куда чаще, чем переглушенные. Для корректировки сгодятся любые звукопоглощающие материалы и объекты: мягкая мебель, плотные занавески, картины и книжные полки на стенах (ни в коем случае не застекленные), и даже большие плюшевые игрушки. Если же звук от хлопка исчезает чуть ли не раньше, чем вы свели ладони, значит с элементами украшательства и комфорта явный перебор, и от некоторых из них неплохо бы избавиться.

Этап второй — борьба с ранними отражениями. Тут отлично помогает ковер на полу (чем толще, тем лучше), и потолок, облицованный звукопоглощающими плитками (отлично работает и натяжная ткань). Компромиссный вариант: декоративный коврик непосредственно перед колонками. Не забудьте и про стены, вместо картин на них лучше разместить специальные звукопоглощающие панели, некоторые из которых выглядят вполне стильно и симпатично. Оптимальное место для размещения поглощающих элементов найти не сложно. Приложите к исследуемой поверхности зеркало или лист зеркальной пленки и перемещайте до тех пор, пока сидящий в месте прослушивания не увидит в нем отражение динамиков. Ну а поскольку угол падения равен углу отражения, в данной области и нужно располагать звукопоглощающий материал.

Пример эффективного размещения звукопоглощающих панелей

В финале еще пара слов об укрощении басов. Эффективный способ борьбы с их избытком, неравномерным распределением и характерным бубнением — размещение в углах (иногда и вдоль стен тоже) акустических ловушек — цилиндрических конструкций, поглощающих энергию низкочастотных колебаний. Для их установки не придётся затевать ремонт, однако нужно быть морально готовым к появлению в комнате ещё нескольких громоздких объектов.

Программное обеспечение

Calculation Speakers Box — Скачать бесплатно Calculation Speakers Box

• 3D CAD. Виртуальная разработка объема box в форме, наиболее подходящей для конкретных экологических требований. Моделирование конструкции и расчет точных размеров всех панелей.

  • Лицензия: Freeware (бесплатно)
  • Размер файла: 3,47 Мб
  • Работает на: Win98, WinME, Windows2000, WinXP, Windows Vista

• Реклама
  

  Реклама
  

• 3D Box Maker Professional — это система, которая поможет вам создать виртуальную упаковку (3d Box Shots) для вашего веб-сайта.Создавайте великолепные изображения box с отражениями или тенями. Изображения качества Photoshop придадут вашей программе настоящий профессиональный вид.

  • Лицензия: Условно-бесплатная (49,99 $)
  • Размер файла: 3,85 Мб
  • Работает на: Win98, WinME, WinXP, WinNT 4.x, Windows2000, Windows2003
• • Лицензия: Условно-бесплатная (24,00 долл. США)
  • Размер файла: 845 Kb
  • Работает на: Win95, Win98, WinME, WinXP, Windows2000

• Волшебная игра про нашу любящую коробку серии для детей.Честный и искренний Харлей долгое время жил в деревне, ни разу не уезжая.

  • Имя файла: Loving-Box-Henry-Harley.exe
  • Автор: tomp4-game
  • Лицензия: Условно-бесплатная (19,95 $)
  • Размер файла: 3 Мб
  • Работает на: Win95, Win98, WinME, WinXP, WinNT 3.x, WinNT 4.x, Windows2000, Windows2003

• Волшебная сюжетная игра из нашей серии про любящих коробок ..

  • Имя файла: Loving-Box-Nina’s-Wish.exe
  • Автор: tomp4-game
  • Лицензия: Условно-бесплатная ($ 19,95)
  • Размер файла: 3 Мб
  • Работает на: Win95, Win98, WinME, WinXP, WinNT 3.x, WinNT 4.x, Windows2000, Windows2003

• 3D Box Shot Lite — это инструмент виртуального дизайна упаковки. Он преобразует ваши работы в 3D box в реальном времени, используя всю мощь графического оборудования вашего ПК, что позволяет вам быстро создавать прототипы дизайна вашего box .

  • Лицензия: Freeware (бесплатно)
  • Размер файла: 2,51 Мб
  • Работает на: Win95, Win98, WinME, WinNT 3.x, WinNT 4.x, WinXP, Windows2000, Windows2003, Windows Media Center Edition 200

• Бесплатная онлайн расчет карточная игра пасьянс. Побеждайте быстро и играйте, чтобы побить свой лучший результат в пасьянсе онлайн. вычисление карточную игру пасьянс можно играть прямо из вашего браузера, без необходимости загрузки. Все самое интересное и особенности пасьянса.

  • Лицензия: Freeware (бесплатно)
  • Размер файла: 2,41 Мб
  • Работает на: Win 3.1x, Win95, Win98, WinME, WinNT 3.x, WinXP, Windows2000, Windows2003, Windows CE, Unix, Linux , Linux Conso

• Компьютерщик В коробке — это системная плата управления, предназначенная для начинающих пользователей компьютеров. С помощью этого программного обеспечения человек, не имеющий абсолютно никаких компьютерных знаний, будет иметь возможность вносить изменения или корректировки в свой компьютер.

  • Имя файла: GeekInABox-VistaTrial.msi
  • Автор: ClemCode
  • Лицензия: Условно-бесплатная ($ 19,99)
  • Размер файла: 5,08 Мб

• Компьютерщик В коробке — системная плата управления, предназначенная для начинающих пользователей компьютеров. С помощью этого программного обеспечения человек, не имеющий абсолютно никаких компьютерных знаний, будет иметь возможность вносить изменения или корректировки в свой компьютер.

  • Имя файла: GeekInABox-XPTrial.msi
  • Автор: ClemCode
  • Лицензия: Условно-бесплатная ($ 19.99)
  • Размер файла: 26,37 Мб

• 3D box программа для создания снимков позволяет пользователю создавать идеальные box изображений, используя образцы изображений. Загрузите бесплатное программное обеспечение для создания 3D-пакетов онлайн, чтобы применять эффекты тени, рендеринга и отражения для создания изображений наилучшего качества.

  • Лицензия: Условно-бесплатная (29,99 $)
  • Размер файла: 4,6 Мб
  • Работает на: Win98, WinME, WinNT 3.x, WinNT 4.x, Windows2000, WinXP, Windows2003, Windows Vista

• После Ужин Динамики Панель инструментов для Internet Explorer.Найдите блоги и ресурсы о выступающих после обеда. Легко получить всю необходимую информацию о выступающем после ужина, чтобы найти выступающего, прямо из браузера. …

  • Лицензия: Freeware (бесплатно)
  • Размер файла: 1,12 Mb
  • Работает на: Win95, Win98, WinME, WinNT 3.x, WinNT 4.x, Windows2000, WinXP, Windows2003, Windows Vista

• www.harrypotterboxset.us — Гарри Поттер Box Set. Гарри Поттер строит увлекательные планы уроков. Благодаря магии и тайнам, вдохновленным историями о Гарри Поттере, на ум приходит множество идей для стратегий обучения и планов уроков.Вы можете дать волю своему воображению. …

  • Лицензия: Freeware (бесплатно)
  • Размер файла: 1.02 Mb
  • Работает на: Win 3.1x, Win95, Win98, WinME, WinNT 3.x, WinNT 4.x, Windows2000, WinXP, Окна 2003

Связанные: Расчётный динамик — Коробка колонок калькулятора — Коробка динамиков Рассчитать — Программы расчета коробок — Расчетное окно Html

Согласование импеданса громкоговорителей: сопротивление и описание громкоговорителей

Я ссылаюсь на товары, которые мне нравятся.Если вы купите по ссылке в этом посте, я могу получить комиссию. Учить больше

Честное слово, мы действительно выходим на территорию компьютерных фанатов!

Сопоставление импеданса динамиков, теперь вот тема, которую можно отправить даже самый закоренелый технофил, бегающий за прикрытием (включая меня).

Это также одна из любимых тем, которыми ботаники на форумах любят запугивать ничего не подозревающих новичков.

Ну, вы не получите здесь ничего подобного — и когда вы действительно вникаете в эту тему, это действительно очень просто.

Итак, давайте попробуем понять концепцию согласования импеданса / сопротивления в динамиках и усилителях — как можно меньшими словами … а затем мы можем заняться чем-нибудь более интересным.

Что такое сопротивление?

Сопротивление электрической цепи означает, насколько сложно передать через нее электрический сигнал.

Чем больше сопротивление, тем сложнее послать сигнал.

В чем разница между сопротивлением и импедансом?

Хороший вопрос! Вы освоите эту гиковскую штуку.

Ответ простой — для нас, простаков, не слишком озабоченных более тонкие детали — это то, что сопротивление и импеданс, по сути, то же самое, т.е. они оба являются мерой того, насколько сложно отправить электрический сигнал через цепь.

Сопротивление — это термин, используемый, когда в цепи используется постоянный ток (DC). Импеданс — это термин, используемый, когда в цепи используется переменный ток. (AC).

Усилитель посылает переменный ток на динамик, поэтому при работе с динамиками мы должны использовать термин импеданс.

Основное отличие состоит в том, что импеданс зависит от частота. Вот почему вы можете видеть, что некоторые ораторы цитируются с диапазон импеданса.

Поскольку импеданс будет меняться в зависимости от частота звукового сигнала.

Сопротивление и импеданс измеряются в омах — и могут быть записаны с помощью небольшого волнистого символа омега, подобного этому — Ом

А как насчет тока и напряжения?

Признайся — ты действительно в это ввязываешься, не так ли?

Усилитель отправляет аудиосигнал на динамик как электрический ток (AC) — этот ток измеряется в амперах.В ток «проталкивается» к динамику под действием напряжения.

Закон об Омах гласит:

Ток = Напряжение ÷ Сопротивление

Следовательно, если сопротивление падает, то должно увеличиваться либо напряжение, либо ток (обычно ток).

В любом случае это увеличивает нагрузку на источник питания усилителя.

Например, если вы отключите 8-омные динамики от усилителя и подключите 4-омные динамики, сопротивление упадет.

Меньшее сопротивление

Расчет

динамиков для коробки Бесплатная загрузка для Windows

Расчет громкоговорителей для Box

в Software Informer

Изучите греческий язык на английском, идеально подходит для англоговорящих.

для англоговорящих

Эрик Миллес 85 Условно-бесплатное ПО

Вы можете транслировать аудиоконтент с совместимых медиаплееров.

Generalia Multimedia 6 Коммерческий

Задания и игры, разработанные таким образом, чтобы обеспечить последовательное обучение.

1 Собольсофт 12 Условно-бесплатное ПО

Поменяйте местами выход динамиков для управления общим качеством и звуком.

2 ЗеленыйПриродаМягкий 136 Условно-бесплатное ПО

Может запретить пользователям изменять громкость, кроме выбранного вами диапазона.

43 Уильям Д. Дюпон и Уолтон Д. Пламмер-младший. 1,936 Бесплатное ПО

Это статистическая программа для вычисления мощности и размера выборки.

Расчет дополнительных динамиков для Box

Расчет динамиков для коробки, введение

4 Программное обеспечение для химического калькулятора 112 Условно-бесплатное ПО

Служит для расчета количества реагента, используемого при смешивании растворов.

57 Компания Рунитер 372 Условно-бесплатное ПО

Постройте математические уравнения и точки разброса, используя уравнения и точки данных.

2 MC Group Inc. 421 Условно-бесплатное ПО

Знайте правильную защиту от перегрузки и провод, соответствующий размеру и типу трансформатора.

1 MC Group Inc. 180 Условно-бесплатное ПО

Инструмент для расчета уровня освещения в комнате.

11 Petrospection Pty Ltd 244 Бесплатное ПО

Бесплатный калькулятор для выполнения всего спектра нефтегазовых операций.

3 Focusrite Audio Engineering Ltd.108 Бесплатное ПО

Вы можете слушать свой микс через несколько наборов динамиков.

Дополнительные заголовки, содержащие расчет выступающих для бокса

TBS Technologies Коммерческий

Q-BoxⅡ — это цифровая спутниковая USB-приставка 2-го поколения, усовершенствованная от Q-Box.

56 Программное обеспечение XoYo 5 Условно-бесплатное ПО

Компонент

#Calculation — это мощный вычислительный механизм для ваших приложений.

5 6

Эта расчетная программа в Excel позволяет измерять и выполнять расчет th ….

5 BossEye Inc. 386 Бесплатное ПО

3D Box Shot Maker — замечательная программа для создания качественных коробочных снимков.

23 Корпорация Майкрософт 535 Условно-бесплатное ПО

Pandora’s Box Trial — это полная пробная версия головоломки Pandora’s Box.

Гризли обезьяна 2 Бесплатное ПО

Открывает несколько ссылок, рисуя рамку выбора над группами ссылок.

Kiss-Box B.V. 17 Бесплатное ПО

Kiss-Box Editor позволяет настроить устройство Kiss-Box.

1 Микро-Коробка Коммерческий

Micro-Box — одна из первых революционных коробок третьего поколения.

12 Box.net, Inc 30 971 Бесплатное ПО

Box Sync обеспечивает синхронизацию файлов между вашим рабочим столом и учетной записью Box.

http://studio-ghibli.wikia.com/wiki/My_Neighbor_Totoro/ 2

1 Nova Intelligence.1

1 ชื่อ บริษัท ของ ท่าน 180

.