Басовая ловушка своими руками (НЧ поглотитель). «Анатомия» акустических систем: материалы и акустическое оформление Звукопоглощающие материалы для акустики

Доработка акустики своими руками.

У вас на руках есть пара колонок, а может и не пара. Активных либо пассивных. Напольных или полочных. Может быть вообще сабвуфер, а не колонки.

Данная статья поможет вам узнать о способах улучшения качества звучания вашей акустики без лишних затрат. Будут описаны самые эффективные методы доработки акустики, которые легко воплотить в жизнь своими руками. Это можно назвать шлифовкой того, чего не смог воплотить производитель, в силу целесообразности производства и его окупаемости.

Все инструкции и советы из данной статьи, подойдут для любой акустики с фазоинвертором, включая сабвуферы и напольные колонки. Многие советы также подойдут и для акустических систем другого типа.

Итак начнём.

Обивка корпуса звукопоглощающим материалом и укрепление конструкции.

Сначала выясним, для каких целей производится данная процедура.

Вскрытие колонок.

Разобрать колонку очень просто.

Если это активная акустика, то на активной колонке нужно открутить усилительный блок сзади, который прикручен на шурупах.

Вынимать блок нужно очень аккуратно, без резких движений. Если есть штекеры, которые отстёгиваются, отсоедините их и положите усилительный блок рядом, не перетягивая при этом провода. На пассивных колонках – нужно просто открутить шурупы на СЧНЧ динамике и осторожно вынуть его не повредив провода.

*Все эти операции нужно проводить аккуратно и без резких движений, во избежание повреждения проводов и схем.

Укрепление корпуса.

Эту модификацию стоит проводить, если вы сомневаетесь в прочности конструкции вашей акустики и внутри корпуса нет дополнительных конструкций жёсткости (укрепляющих планок, «пробок» на стенах, стяжек между стенами). Почти всегда, колонки нуждаются в дополнительном укреплении.

Для данной процедуры потребуются небольшие 1х1 — 1х2см брусья и резиновый клей. Брусья будем приклеивать вдоль углов , на которых нет брусьев, что укрепит прилегание боковых стенок друг к другу. Отмеряем и отрезаем, прикладываем и прикидываем, намазываем обильно клеем брус и место, к которому он будет приклеиваться. Обклеиваем все углы, на которых производитель сэкономил дерева. Естественно используем брусья как распорки, а не просто клеем.

Так же стоит проложить балки вдоль длинных стенок колонки, если таковые отсутствуют. Как показано на рисунке, либо по диагонали. Балки должны плотно прилегать по краям.

Ещё желательно сделать горизонтальные распорки между стенками, это значительно укрепит конструкцию. Особенно актуально для крупных АС с длинными стенками (к примеру Microlab Solo 7 ).

После данной процедуры, мы получаем более крепкую конструкцию, которая создаёт меньше резонанса стенок, а также меньше вибраций при микро-трении и прикосновении стенок друг к другу.

Для проведения данной процедуры, нам потребуется двусторонний скотч и звукопоглощающий материал .

Для какой цели это делается.

Всё это действо, проводится с целью уменьшить отражение звуковых волн от корпуса акустики с фазоинвертором. Если этого не сделать, то часто вместо баса, из него будут вылетать непонятные гудящие и свистящие звуки. Обивка даёт более ровный и сбалансированный бас , который становится более мягким и лучше различимым на слух. Она убирает гудящие, резонирующие звуки, которые возникают в корпусе акустики из-за столкновения звуковых волн. Это так же, позволяет немного расширить нижний диапазон воспроизводимых частот.

В качестве звукопоглотителей , лучше всего подходят такие материалы как синтепон (можно найти на любом вещевом рынке, а можно найти и в старой куртке 🙂 ), войлок , рулонная вата или самый интересный материл – вата , звукопоглощающая – типа “URSA ”, к тому же она негорючая. Только не утеплительная стекловата из кварцевого песка, а домашняя для установки перегородок. Если достать данные материалы проблематично, в крайнем случае можно использовать рулонный поролон , достать который можно в любом ХозМаге . Но всё же его использование, крайне нежелательно. Не забываем, что синтепон, войлок, вату перед проклейкой нужно распушить.

Для начала, вынимаем тот звукопоглощающий материал, который положил во внутрь производитель, если таковой имеется.

Что мы делаем.

1) Проклеиваем двусторонним скотчем, как можно большую площадь внутри колонки, насколько это возможно. Сразу же отклеиваем защитную бумагу.

2) Вырезаем или растягиваем звукопоглощающий материал так, чтобы голые стенки были полностью закрыты, в том числе (особенно) углы.

3) Прокладываем материалом все полости, чтобы деревянные стенки были полностью запечатаны. Толщина слоя, должна быть не более 2 см, иначе это может значительно уменьшить объём внутри корпуса, что не лучшим образом скажется на глубине басовой составляющей.

Предупреждение.

В местах, которые нагреваются, лучше не перебарщивать. Это касается мест рядом с трансформатором и блоком усилителя. Между ними, и звукопоглощающим материалом лучше оставить пустое пространство в 1-2 см. Поэтому, лучший материал – это негорючая звукопоглощающая вата типа « URSA », которая к примеру, может остаться после ремонта. Её можно использовать без ограничений.

Нужно стараться закрепить материал как можно тщательней. Ведь вы не хотите, чтобы при больших движениях масс воздуха внутри корпуса, вата или синтепон скакали внутри или ещё хуже – вылетали из фазоинвертора 🙂

Доработка фазоинвертора.

Для уменьшения дребезжаний и возможного свиста из фазоинвертора, стоит сделать 2 вещи.

1. Обмотайте фазоинвертор звукопоглощающим материалом, по типу «шуба» одним слоем. Оставьте 1 см голого пространства на конце фазоинвертора. Плотно закрепите «шубу» тонкими резинками, обмотав их вокруг фазоинвертора, как показано на рисунке выше.

2. Ровно отрежьте кусачками, любые защитные решётки внутри трубы фазоинвертора. Пользы от них никакой, а вот лишних призвуков и свистов – очень много. Если на конце наклеена сеточка, то её так же лучше удалить. Это позволит воздуху проходить легче, что увеличит общую скорость реакции динамика.

Установка акустики на шипы.

Попробуйте при воспроизведении музыки нажать на динамик на некоторое время. Вы услышите, что он зафальшивит и проглотит добрую половину частот. Происходит это потому, что палец поглощает вибрации, не давая динамику отдать их в воздух.

Корпус колонки – это продолжение динамика. При соприкосновении с полом, столом, полкой или другими вещами, корпус колонки отдаёт часть своих вибраций этим предметам, как в примере с пальцем.

Для того, чтобы акустика качественно отдавала в воздух звуковые волны, физически не рассеивая их об пол и предметы с которыми она соприкасается создавая искажения, применяются шипы.

Шипы крепятся как ножки . Для этого, на нижней стенке просверливаются 4 небольших отверстия (не сквозных), в которые они вкручиваются. Купить их можно во многих магазинах бытовой электроники, где продаётся акустика и аксессуары к ней, или же заказать через интернет. Под акустикой с шипами, должен быть твёрдый материал – керамическая плитка, паркет или другой. Главное чтобы ножки имели как можно меньшее с ним соприкосновение и не утапливались .

Принцип действия шипов заключается в том, что они сильно уменьшают площадь соприкосновения колонки с поверхностью, на которой она стоит. Благодаря этому, звуковые волны которые подаются на корпус начинают звучать, а не угасать о пол, паркет или полку. Искажения сводятся к минимуму, басовая составляющая становится более различимой на слух и гораздо более детализированной.

Важное примечание.

Шипы, имеет смысл использовать для акустики с приличным весом и приличного размера. Шипы стоит использовать преимущественно для напольной акустики весом более 12 кг. Или для сабвуферов весом 5 кг и более. В более мелкой акустике эффект будет, но не такой заметный.

Замена проводов на усилительной части акустики. Для активной акустики.

Часто, производитель экономит на таких вещах как качество проводов от кроссовера до динамика и от платы до кроссовера. Толщина, как и качество провода – напрямую влияет на качество звучания. Чем толще провод, тем глубже бас и отчётливей средние частоты. Данную модификацию в первую очередь стоит проводить на сабвуферах, из-за большей энергии, которая течёт по этим самым проводам.

1. Подбираем подходящий провод на замену, естественно медь самого высокого качества что есть в наличии. Желательно не ВВГ (цельный), так как сигнал при прохождении через такой провод меняется. Лучше взять жилу ПВС (плетёный) из бескислородной меди. Толще не всегда лучше, нужно что то среднее, в зависимости от мощности акустики.

2 . Отпаиваем и отрезаем старые провода. Если на другом конце кронштейн, то по возможности припаиваем провода к самим клеммам на плате. Если это невозможно, отрезаем кронштейн под корень, вынимаем клемки, припаиваем к ним провода и вставляем обратно в кронштейн. Так же обматываем клеммы динамика и кроссовера и обильно пропаиваем. Пропаивать ОБЯЗАТЕЛЬНО!

3. Убеждаемся в качестве пайки.

Так же стоит обратить внимание на соединительный провод между колонками.

Производитель, редко подсовывает что-то толковое. Лучший вариант из самых доступных – плетёный провод с прозрачной изоляцией, которыми комплектуются, к примеру — SVEN Royal или Microlab SOLO 6 и выше.

Подобный провод, можно так же купить в магазинах электрики. Это как недорогой вариант замены хлипких проводов, которые идут в комплекте с акустикой. Для напольных вариантов, лучше всего подойдут акустические провода с более толстым сечением и более качественной, бескислородной медью. Такие можно купить в любом магазине, где продаются домашние кинотеатры, или же на рынке электроники.

Пара слов о проводах от источника звука к акустике.

Провода, которые идут от источника звука к колонкам (обычно тюльпаны) или ресиверу, должны быть хорошего качества.

Очень желательно, чтобы они были экранированы от помех линий питания, сотовых сетей и радио. Для этого, производители проводов оборачивают их слоем фольги, либо оплетают алюминиевой или медно нитью. Отличить их несложно — они значительно толще, чем не экранированные. Так же, качественные провода, должны быть с позолоченными штекерами для меньшего сопротивления и меньших потерь сигнала на штекерах. Купить такие провода можно на радио рынке либо в магазинах, где продаются домашние кинотеатры.

Примечание.

Для того чтобы от смены проводов был ощутимый эффект – советуем производить их замену на акустике с ценовой планкой 100$ и выше (для 2.0). Либо, если используемый производителем провод действительно плохого качества.

Используйте сетевые фильтры.

Хорошие сетевые фильтры, которые оборудованы высокочастотными подавителями , неплохо умеют убирать так называемый белый шум и другие помехи, вызванные некачественным питанием и помехами в сети.

Зачастую, в схемах встроенных усилителей, не бывает качественной схемы подавления помех, что приводит к искажениям , шуму из колонок и разным звукам, когда начинает работать холодильник либо электро — розжиг газовой плиты у соседей 🙂

Помните то, что дешёвые фильтры – никак не спасут вас от помех. Такие способны защищать технику от импульсных токов, которые возникают к примеру при ударе молнии в проводку, и только.

В фильтрах, которые нам нужны – должен быть подавитель (фильтр) высокочастотных помех. Они также бывают полезны для ресиверов и усилителей, как для защиты, так и для лучшей помехоустойчивости.

Хорошие фильтры делают компании ZiS Pilot (начиная с серии GL ), APC .

Если колонки гудят или из них идёт посторонний звук.

Причины обычно две:

• Некачественный источник сигнала, либо кабель.
• Некачественные входные конденсаторы во встроенной усилительной части (если колонки активные).

В первом случае , нужно проверить кабель, посмотреть вставлены ли разъёмы полностью в штекера и проверить целостность кабелей. Также нужно отвести провода от других, особенно от кабелей питающей сети и радио , так как они создают вокруг себя магнитные поля.

Во втором случае , нужно вскрыть колонку с усилительной частью. Обычно она тяжелее и имеет радиатор.

Далее нужно найти конденсаторы схемы фильтрации питающей сети. Обычно их два и они самые крупные. Их стоит выпаять и заменить на новые, качественные и с большим максимальным напряжением и ёмкостью. Также стоит посмотреть не вздулись и не потекли ли (коричневая или жёлтая засохшая жидкость рядом) другие. Если да, то на замену без раздумий.

Также можно заменить и другие крупные конденсаторы, так как на мультимедиа акустике качеством они не выделяются.

Другие полезные советы по улучшению качества звука вашей акустики, без каких то модификаций.

Правильная расстановка акустики.

Для достижения максимально возможного качества звучания, акустику нужно правильно расставлять по комнате.

От правильной расстановки акустики зависит 30% успеха в достижении правильной звуковой картины.

_________________________

1. Высокочастотные динамики (ВЧ ) – должны быть на одном уровне с ухом слушателя для лучшего позиционирования в пространстве.

2. Порт фазоинвертора ничем не должен быть закрыт . Расстояние от стены или другого препятствия должно быть более 15 см, чтобы низкие частоты не терялись на выходе и ничего, не препятствовало их распространению по комнате.

3. Передние динамики должны быть расставлены на 30 градусов , от точки взгляда слушателя и направлены строго на него.

Задние, на 30 градусов от боковой точки слушателя (от 90 градусов ) Только в этом случае обеспечивается лучшая глубина звуковой картины.

4. Оптимальное расстояние , на котором должны стоять динамики от слушателя – 2 метра для напольных колонок и 1 метр для полочных .

5. Исключите посторонние источники звука . Это может быть открытое окно, не тихий системный блок и так далее. Все эти звуки – мешают восприятию звука и могут даже великолепный звук – сделать неразборчивым и мало детализированным.

Заключение.

Ещё раз повторим действия:

1. Укрепить общую конструкцию.

2. Обить корпус звукопоглощающим материалом внутри.

3. Доработать фазоинвертор.

4. Установить акустику на шипы.

5. Заменить провода внутри и снаружи на более качественные. Подключить через хороший сетевой фильтр.

6. Правильно расставить акустику, исключить источники шума.

7. Слушать.

Большинство данных советов, подойдут как для активной акустики, так и для пассивной.

Творите и удивляйтесь, как лучшую сторону изменяется звучание.

Удачной модификации!

Акустический материал для автомобиля

Акустические материалы для автомобиля сегодня активно приобретаются многими. И ничего удивительного в этом нет, ведь автомобилисты, уважающие качественный звук, понимают все преимущества этих составляющих и полной шумоизоляции салона.
Акустические технологии и материалы, применяемые сегодня, способны решать одновременно несколько задач.

Акустические материалы

Как правило, акустические материалы подразделяются на две разновидности: звукоизоляция и звукопоглощение.

Звукоизоляционные материалы

Они применяются, в основном, как прокладочные материалы в виде рулонов или плит.
Имеют следующие преимущества:

• Очень упруги, что позволяет им гасить энергию удара и звуковых вибраций.
• Успешно снижают структурный и ударный шум.
• На сегодняшний день их много и они разделяются, в свою очередь, на древесноволокнистые, минераловатные, газонаполненные и стекловолокнистые.

Звукопоглощающие материалы

Данный вид акустического материала применяется в салоне автомобиля для снижения уровня шумов и создания оптимального условия слышимости и улучшения акустических свойств.
Итак:

• Отличаются данные ЗВМ или звукопоглощающие материалы способностью поглощать звук за счет пористости материалов.
• Данный вид материала имеет пористую структуру, в которой наличествует большое количество открытых и сообщающихся между собой пор.

Примечание. Как правило, максимальный диаметр пор в таком ЗВМ не должен превышать 2 мм, а общая пористость хорошего звукопоглощающего материала должна составлять не менее 75 процентов по объему.

• Звукопоглощающие составляющие активно преобразуют энергию звуковых колебаний в тепловую энергию.
• Структура звукопоглощающих материалов бывает волокнистой, зернистой или ячеистой. Каждая из них имеет различную степень жесткости. Известны на сегодня мягкие звукопоглощающие ткани, полужесткие и твердые.

Мягкие ЗВМ:

• Мягкие ЗВМ делаются на основе минеральной ваты или в некоторых случаях из стекловолокна. Это могут быть рулоны или маты, в состав которых входит алюминий, асбестоцемент, жесткий поливинилхлорид и другие составляющие.

Полужесткие ЗВМ:

• К этим материалам относят минераловатные или стекловолокнистые плиты, которые содержат в своем составе синтетическое связующее звено. К таким материалам относят пенопласт, пенополиуретан и др.

Твердые ЗВМ:

• Наконец твердые материалы имеют волокнистое строение и делаются в виде плит, в состав которых входит гранулированная или суспензированная минеральная вата.

Обшивка потолка салона звукопоглощающими материалами

Провисшие потолки – огромная проблема владельцев различных моделей авто. Особенно часто такая проблема возникает в автомобилях старого выпуска.
Если кроме всего прочего, здесь установлена бывает хорошая и дорогая , то она никак не может нормально функционировать в таких условиях.
Перетяжку потолка выполняют с помощью акустических и звукоизоляционных материлов. К примеру, если потолок поврежден немного и наличествуют сквозные дырки в нем, то с помощью стеклоткани можно все исправить.

Карпет

Данный материал считается самым популярным для звукоизоляции автомобиля. Он обладает рядом преимуществ перед другими материалами.
Активно используется карпет при изготовлении полов или задних полок, им отделывают салон автомобиля и внутреннюю поверхность багажника.

Примечание. При установке аудиокомпонентов, кроме сабвуферной отделки, карпетом обтягивают фальшпанели и полки.

Преимущества карпета:

• Кроме непосредственно звукоизоляционных свойств, карпет придаст салону еще и эстетику. Обтянутый этим материалом салон автомобиля, станет более комфортабельным и элегантным.
  Если владелец обтягивает салон полностью карпетом, то он превратится полностью в бесшумное и к тому же, теплое помещение. Карпетом надо будет обязательно перетянуть акустические подиумы и , чтобы звук стал лучше.
• Желательно перетягивать карпет, используя клей аэрозоль, который позволит клеить его в течение 5 секунд.
• Самым распространенной тканью для перетяжки потолка считается, как и было сказано выше, карпет. Это нетканный материал с различной внешней поверхностью.
  Легко формуется в процессе отделки не только потолка, но и различных деталей. Сочетает в себе карпет высокие тепло- и звукоизоляционные свойства. Карпет имеет множество разновидностей и широкий выбор цветовой гаммы.

Примечание. Несмотря на такие высокие показатели, карпет считается и самым дешевым материалом для обтяжки. Но, хотя цветовая гамма этого материала и богата, найти определенный цвет в некоторых случаях бывает очень сложно. Черный карпет – самый распространенный и востребованный, а вот карпет светлых тонов найти бывает трудно. Погонный метр этого материал стоит примерно 10 долларов.

Алькантара

Итак:

• Алькантара – материал, разработанный еще в 1970 году. Секрет производства этого уникального по свойствам материала заключен в двухкомпонентном волокне. Технология производства алькантары подразумевает использование различных поэтапных процессов, таких как перфорирование, отделка, пропитка и так далее.
• При производстве алькантары нужен особый микроволокнистый материал, который получают с помощью, прошедшей длительную химическую обработку пластмассы.
• Алькантара очень мягка, бархатиста и приятна на ощупь. Она, к тому же, долговечна и износостойка, ведь материал не лоснится и не протирается после долгих лет эксплуатации.

• Богата у этого материала и цветовая гамма. В отличие от карпета, который продается, в основном, черного цвета, алькантару можно подобрать для любого салона.
  Кроме того, сегодня купить алькантару цвета сухой травы или потрескавшейся от зноя почвы и даже в имитации рыбьей чешуи.
• Этот материал намного эластичнее, чем натуральная кожа. Такие свойства позволяют придавать алькантаре самые замысловатые формы при обтягивании потолка или других элементов автомобиля.
  Алькантару даже можно стирать в машине. Стоит этот материал уже подороже – около 100 долларов за погонный метр.

Потолочная ткань:

• Выпустили этот вид материала совсем недавно и предназначена ткань специально для обтяжки потолков. Используется вместе с поролоновой подложкой, что значительно повышает звукоизоляционные свойства материала. Цена за погонный метр 12 долларов.

Винил

• Как известно, винил не является тканью. Зато этот материал отлично подойдет для перетяжки не только потолка, но и всего салона. В основном, этим материалом обрабатывают сегодня поверхности пластиковых элементов автомобиля: торпедо, подлокотники, консоли и т. д.

Спад амплитудно-частотной характеристики в 100 - литровых колонках начинается примерно с 60 Гц, для обеспечения качественного звука от 30 Гц требуется объем колонок уже 400 литров. Эти противоречия иллюстрируются табл.1

Как видим, даже в очень дорогих колонках, объемом до 400 литров, неудовлетворительно воспроизводится целая октава - 16:32 Гц, а гармонические искажения в 20 раз превышают допустимые значения. В колонках средней стоимости, объемом 60:100 литров неудовлетворительно воспроизводится вторая октава - 32:64 Гц и практически отсутствует первая, гармонические же искажения превышают допустимый предел в 50:100 раз.

Последним словом в решении этой проблемы является активный сабвуфер - отдельный громкоговоритель, предназначенный для воспроизведения исключительно низкочастотной области звукового спектра. Габариты таких сабвуферов колеблются в пределах 70:40 литров, частотный диапазон, как правило, 30:150 Гц, зато "сладкоголосые" колонки к нему не превышают 10:12 литров. Подъем низких частот в сабвуферах обеспечивается за счет форсированных режимов усиления, встроенным в него усилителем, что неизбежно порождает увеличение гармонических искажений. Для согласования сабвуфера с парой стандартных колонок требуется специальный цифровой фильтр - все вместе взятое приводит к цене порядка 500 американских долларов.

Как видим, улучшение акустических характеристик малогабаритных колонок с помощью звукопоглощения внутри бокса остается по-прежнему привлекательным.

Предлагаемое новое оригинальное техническое решение для формирования звукопоглощающей среды может существенно упростить ситуацию. Экспериментально получено уменьшение звукового давления в такой среде до 50 раз. Кроме того, звукопоглощающая среда по сравнению с воздухом обладает существенно большей вязкостью, это качество в сочетании со способностью уменьшать звуковое давление самым благоприятным образом сказывается на подавлении многочисленных резонансов в боксе, т.е. ведет к сглаживанию (спрямлению) амплитудно-частотной характеристики и уменьшению гармонических искажений. Нет ограничений на габариты и форму поглощающей среды, на величину звукового давления.

Современная акустическая система содержит, как правило, 3 электроакустических преобразователя: высокочастотный, среднечастотный и низкочастотный (вуфер). Первые 2 преобразователя не требуют больших объемов для качественного воспроизведения звука, поэтому поставляются уже корпусированными, а вуфер требует больших объемов, поэтому его корпусом является корпус акустической колонки. Новое техническое решение позволит сократить физические размеры корпуса вуфера до размеров самого вуфера и открывает возможность поставлять его также корпусированным, тогда исчезают специальные требования к корпусу акустической системы.

Например, корпусирование 10-дюймового вуфера со звукопоглощающей средой в объеме 6 литров обеспечивает следующие характеристики:

• Диапазон частот (при неравномерности 0,5 дБ и спаде на 31,5 Гц-6 дБ) - 31,5...1250 Гц.
• Максимальное акустическое давление - 110 дБ.
• Коэффициент гармоник на уровне 90 дБ - 0,5 %

Результаты исследований иллюстрируются графиками на рис.1 и рис.2, из которой следует, что по сравнению с современным сабвуфером воспроизведение низких частот с помощью предлагаемого решения глубже на пол-октавы даже с акустическим оформлением закрытого типа, диффузор испытывает пневматическую нагрузку не больше, чем в свободном пространстве, среда является вязкой, о чем свидетельствует исчезновение собственного резонанса акустической системы - все это обеспечивает предельно низкие гармонические искажения. Если принять во внимание, что новое техническое решение обеспечивает габариты на порядок меньше, не нуждается в усилителе и дорогом цифровом фильтре, обеспечивает цену в несколько раз ниже, то невольно начинаешь солидироваться с теми, кто считает, что современные сабвуферы это "шаг в сторону":"жест отчаяния, порожденный сознанием серьезных ограничений по достижению самых глубоких басов при использовании классических акустических систем". Настоящий путь решения проблемы глубоких басов открывает Российский патент № 2107949 на изобретение "Устройство для высококачественного воспроизведения звука".

Показали, как сделать акустические звукопоглощающие панели для домашней студии своими руками. По словам авторов ролика, несмотря на DIY, самодельные аксессуары прекрасно подходят для любой студии звукозаписи, а стоимость одной панели составляет порядка $26 (может быть и дешевле).

Планирование

Прежде чем браться за производство панелей, нужно определиться с двумя вещами: количеством панелей и их местом установки.

Один из самых популярных вариантов расположения такой - две панели слева от точки прослушивания, две справа. Суть такого размещения в том, чтобы погасить ненужное распространение звука как можно раньше, в месте его первого удара об окружающее пространство.

Материалы и инструменты

Чтобы сделать акустическую звукопоглощающую панель, потребуется:

• Древесина (панели из ПВХ, фанера или аналоги). Из древесины будет изготовлены рамки панелей, их корпус. Так как дерево не будет видно после установки, авторы говорят, что для производства панелей можно купить самую дешевое дерево. Если не уверены в выборе, посоветуйтесь с продавцом в строительном магазине.
• Утеплитель/наполнитель (Rockwool). С помощью этих материалов будет происходить поглощение звука. Одним из самых популярных выборов считается наполнитель Owens Corning 703 (фактически, обыкновенная минеральная вата), но так как в России найти его практически нереально, то подойдет любая продукция Rockwool. Чтобы сделать правильный выбор стоит обратиться к таблице звукопоглощения .
• Ткань. Подойдет любая ткань и текстиль, любой расцветки по вашему вкусу. Ткань не участвует в процессе поглощения, а выступает в роли барьера для звукопоглотителя, предотвращающего его выпадение из конструкции.

Из инструментов понадобятся пила, молоток, отвертки или шуруповерт, степлер (скобозабивной пистолет), а также комплект саморезов и гвоздей.

Сборка

Размер и форма панелей могут быть любыми, в зависимости от того, насколько большую область в помещении вы хотите закрыть. Авторы видео не стали изобретать велосипед и сделали прямоугольные панели.

Аккуратно распилите дерево и сделайте корпус панели (саморезы и гвозди - ваши друзья). Затем поместите ткань внутрь корпуса, следом положите наполнитель, а потом натяните ткань поверх. Закрепите текстиль с помощью степлера.

Каркас звукопоглощающей панели

Как установить звукопоглощающие панели

Звукопоглощающие панели нужно разместить в местах «первого контакта» звука с комнатой. Чтобы найти такие места, потребуется помощь друга.

Сядьте в точке прослушивания напротив своего студийного оборудования. Выдайте своему другу зеркало или любую другую отражающую поверхность. Попросите друга двигаться вдоль стены за вашим студийным столом влево: место, где в зеркале появится отражение левого студийного монитора, и есть точка первого контакта для установки первой звукопоглощающей панели. Вторую панель нужно установить там, где в отражении появится правый студийный монитор. Повторите те же самые действия для поиска места установки панелей с правой стороны.

Найти место для установки панелей можно и самому при помощи длинной палки и небольшой карманного зеркала. Методика действий аналогично, только вместо друга с зеркалом вы будете использовать палку.

При установке панелей не забудьте оставить немного места между самой панелью и стеной - это создаст специальный воздушный карман, который улучшит звукопоглощение. Чем больше карман - тем лучше.

Вместо заключения

По данным интернет-магазина Леруа Мерлен , самый дешевый лист фанеры 76×76 см обойдется в 211 рублей (цены приведены для Москвы и Московской области). Одного листа хватит на 1,5-2 панели при экономном использовании материалов. Стоимость изоляции Rockwool составляет 653 рубля за упаковку (Rockwool Лайт Баттс Скандик 100 мм, 4.32 м2), которой вполне хватит на 4 панели. Самая бюджетная портьерная ткань для закрепления конструкции и создания барьера обойдется в 120 рублей за погонный метр. Упаковка саморезов обойдется в 150 рублей, еще 26 рублей будет стоить пачка скоб для степлера.

При покупке материалов с запасом (2 листа фанеры, 10 п/м ткани и т. д.) можно собрать 4 звукопоглощающие панели за 2 500 рублей. Подсчет очень грубый, но при таких суммах дополнительная тысяча рублей не играет особой роли. При средней цене одной заводской панели в районе 3 000-5 000 рублей выгода от самостоятельного изготовления вполне очевидна.

Качество звука, которое приемлемо и предпочтительно для слуха, почти всецело зависит от того, к чему слушатель привык.

Очень немногие люди с натренированным слухом могут судить о качестве звука с разумной точностью и в объективных выражениях.

Наиболее слабым звеном звукового тракта чаще всего бывает акустическая система. И это не случайно. Спроектировать ее — технически очень сложная задача, связанная со многими физическими ограничениями. Главной проблемой обычно является воспроизведение наинизших частот звукового диапазона. На этих частотах громкоговоритель должен излучать звуковые волны достаточно большой длины. Если на частоте 300 Гц длина звуковой волны составляет немногим более метра, то на частоте 30 Гц она составляет уже 11 метров. Диффузор громкоговорителя, двигаясь вперед, создает волну сжатия. Но в то же самое время на задней стороне диффузора возникает волна разряжения, и если скорость движения диффузора невелика, то воздух просто перетекает от передней стороны диффузора к задней, не создавая звуковой волны в окружающем пространстве. Возникает так называемое акустическое короткое замыкание.

Самый простой способ улучшить воспроизведение низких звуковых частот — поместить головку громкоговорителя на акустический экран — щит большого размера. Экран эффективно действует до тех пор, пока расстояние от передней стороны диффузора до задней, измеренное в обход края экрана, будет больше половины длины звуковой волны, т.е. для упомянутой нами частоты 30 Гц нужен экран с размером стороны 5,5 метров. Конечно, если очень хочется реально воспроизвести эту частоту, можно просверлить отверстие в стене, разделяющей две смежные комнаты, вставить в это отверстие головку громкоговорителя. Ну а если серьезно? Попробуем загнуть края экрана. Получится коробка без задней стенки. Можно сделать коробку побольше, а те низкие частоты, которые все-таки воспроизводятся плохо, "поднять" в усилителе звуковой частоты. Так, в свое время, делали, чтобы понизить диапазон воспроизводимых частот до 70 - 60 Гц.

Современные акустические системы изготавливаются с закрытой задней стенкой и обрабатываются внутри звукопоглощающим материалом. Таким образом устраняется акустическое короткое замыкание на низких и улучшается качество воспроизведения на средних частотах. Однако низкий К.П.Д. головки громкоговорителя, который, как известно, даже ниже, чем у паровоза, при использовании закрытого ящика уменьшается вдвое. Конструкторам приходится решать целый ряд проблем, связанных с увеличением отдачи головок громкоговорителей.

Именно поэтому высококачественные акустические системы так сложны и дороги.

Устройство акустической системы, на первый взгляд, выглядит обманчиво простым. Две или несколько головок громкоговорителей установлены в деревянном ящике и подключены проводами к усилителю. Однако считать, что несколько установленных в ящике головок могут выполнять роль акустической системы для высококачественного воспроизведения звука - глубокое заблуждение.

Головка громкоговорителя, установленная в ящик, который играет роль акустического оформления, называется громкоговорителем. Акустической системой называется громкоговоритель, содержащий одну или несколько головок, излучающих звук в различных областях звукового диапазона частот. Головки громкоговорителей подразделяются на низкочастотные, среднечастотные, высокочастотные и широкополосные.

В зависимости от типа электроакустического преобразователя электрического сигнала в колебания воздуха, окружающего головку, головки бывают электростатическими, электромагнитными, пьезоэлектрическими, плазменными и электродинамическими. Наибольшее распространение получили электродинамические головки громкоговорителей.

Электродинамическая головка громкоговорителя с подвижной катушкой была впервые изобретена и запатентована в 1925 году фирмой General Electric и с тех пор не претерпела принципиальных изменений.

Любая электродинамическая головка подвижной системы, магнитной системы и диффузородержателя. В свою очередь, подвижная система состоит из диффузора, внешнего подвеса, центрирующей шайбы и звуковой катушки.

Диффузор является основным элементом подвижной системы. Диффузоры низкочастотных головок всегда имеют форму конуса. Среднечастотные и высокочастотные головки могут иметь диффузоры как в виде конуса (конусные головки), так и в виде сферы (купольные головки). Диффузоры конусных головок изготавливают методом литья из бумажной массы с различными добавками (шерсть, хлопок и пр.), вводимыми для получения необходимых физико-механических свойств, от которых во многом зависит качество звучания. В последнее время в производстве головок нашли широкое применение диффузоры из синтетических материалов, в частности, из полипропилена. Некоторые фирмы применяют для изготовления диффузоров конусных головок металлические сплавы, а также используют слоистые конструкции, состоящие из нескольких слоев, выполненных из материалов с разными физико-механическими свойствами. Такие сложные конструкции применяют для улучшения качества звучания громкоговорителей. С указанной целью бумажные диффузоры в процессе производства подвергают пропитке специальными составами.

Различают диффузоры с прямолинейной и криволинейной образующей конуса. Диффузоры с прямолинейной образующей проще в изготовлении и применялись в головках громкоговорителей в первые годы после их изобретения. В современных головках применяют диффузоры исключительно с криволинейной образующей из-за отсутствия в таких диффузорах так называемых параметрических резонансов, вызывающих посторонние призвуки в звучании. Для борьбы с параметрическими резонансами диффузора на поверхность конуса многие изготовители наносят серию концентрических канавок.

Диффузоры купольных головок изготавливают методом прессования из натуральных и синтетических тканей с последующей пропиткой специальными составами, а также из синтетических пленок и металлической фольги. Вторым элементом подвижной системы электродинамической головки громкоговорителя является внешний подвес, необходимый для поступательного перемещения диффузора при работе головки громкоговорителя. Подвес может быть выполнен как единое целое с диффузором в виде двух- или многозвенного гофра, а также в виде приклеенного к диффузору кольца из резины, каучука, полиуретана и других материалов. К подвесу предъявляются очень жесткие требования в части его упругих свойств. Подвес должен обладать достаточной гибкостью и сохранять линейность упругих свойств во всем диапазоне смещений подвижной системы головки громкоговорителя. Выполнение первого условия необходимо для получения низкой частоты основного (собственного) резонанса подвижной системы головки громкоговорителя, что очень важно для хорошего воспроизведения самых низких частот. Второе условие должно соблюдаться для обеспечения низких нелинейных искажений. Выполнение перечисленных условий достигается применением для изготовления подвеса соответствующих материалов и выбором подходящей его формы (формы и количества канавок, их высоты и т.п.). В современных головках громкоговорителей применяют подвесы, имеющие в сечении S-образную, тороидальную форму.

Центрирующая шайба является третьим элементом подвижной системы, оказывающим влияние на качество головки громкоговорителя. Ее назначение - обеспечить правильное положение звуковой катушки в воздушном зазоре магнитной системы головки. Для этого центрирующая шайба должна обладать минимальной гибкостью в радиальном и максимально возможной гибкостью в осевом направлении. Выполнение первого условия необходимо для обеспечения механической надежности головки (отсутствия касания звуковой катушкой стенок зазора магнитной системы), второго - для обеспечения низкой частоты ее основного резонанса. Кроме того, центрирующая шайба должна сохранять линейность характеристик упругости во всем диапазоне перемещения подвижной системы головки громкоговорителя. От этого зависит величина нелинейных искажений воспроизводимого головкой сигнала. Центрирующие, шайбы могут быть изготовлены из текстолита, картона, бумаги или ткани. Шайбы из текстолита, бумаги и картона, получившие широкое распространение в 30-40-е годы, в настоящее время полностью вытеснены гофрированными шайбами так называемого коробчатого типа, изготовленными из хлопчатобумажной или шелковой ткани с пропиткой бакелитовым лаком. По внешнему виду такие центрирующие шайбы напоминают цилиндрическую коробку с гофрированным дном и развальцованным в плоское кольцо цилиндрическим краем. Последний элемент подвижной системы электродинамической головки громкоговорителя - звуковая катушка. Звуковая катушка наматывается медным или алюминиевым проводом в эмалевой изоляции на бумажный или металлический каркас и пропитывается лаком для предотвращения сползания витков. При протекании тока по звуковой катушке вокруг нее создается электромагнитное поле, при взаимодействии которого с магнитным полем, создаваемым магнитной системой головки, возникает сила Лоренца, которая перемещает звуковую катушку и прикрепленный к ней диффузор в осевом направлении. Таким образом происходит излучение звука головкой.

Магнитная система является важнейшим конструктивным узлом электродинамической головки, во многом определяющим ее электроакустические параметры. Еще в конце 40-х и начале 50-х годов применялись головки с электрическим возбуждением, в магнитных системах которых для создания постоянного магнитного поля служила электрическая катушка, называемая обмоткой возбуждения. Для питания обмотки возбуждения постоянным током требовалось иметь в составе аппаратуры специальные выпрямители с очень хорошей фильтрацией выпрямленного напряжения. Обмотка возбуждения потребляла значительную мощность от источника питания и выделяла при работе головки много тепла. Эти и другие недостатки стали причиной быстрого вытеснения головок с электромагнитным возбуждением головками с возбуждением постоянным магнитом. Все без исключения современные электродинамические головки имеют магнитную систему с постоянным магнитом. Магниты бывают керновыми и кольцевыми. Материалом для изготовления керновых магнитов служат сплавы кобальта и различные марки ферритов. Кольцевые магниты бывают только ферритовыми. Большинство современных электродинамических головок имеют кольцевые ферритовые магниты. В последнее время для изготовления магнитов стали применять специальные сплавы с очень хорошими магнитными свойствами, содержащие редкоземельные металлы. Это позволило существенно повысить чувствительность головок без увеличения их габаритных размеров и веса. Конструкция магнитной системы определяется формой применяемого магнита. Если магнит имеет форму кольца, то магнитная система состоит из двух кольцевых фланцев и цилиндрического керна.

Диаметр керна меньше диаметра отверстия в верхнем фланце. Таким образом образован воздушный зазор, в котором перемещается звуковая катушка. При применении кернового магнита в виде сплошного или полого конуса магнитная система представляет собой закрытый или полуоткрытый магнитопровод. Закрытый магнитопровод состоит из стального стакана, в центре дна которого располагается магнит с полюсным наконечником и кольцевого верхнего фланца. Отверстие верхнего фланца и полюсной наконечник образуют воздушный зазор, в котором находится звуковая катушка. В полуоткрытом магнитопроводе вместо стакана применяется металлическая скоба, а верхний фланец имеет прямоугольную форму. Для изготовления керна, полюсных наконечников и фланцев применяются специальные марки сталей, к магнитным свойствам которых предъявляются весьма жесткие специфические требования. Форма полюсных наконечников и керна оказывает существенное влияние на величину магнитной индукции в воздушном зазоре магнитной системы головки и равномерность распределения в нем магнитного потока. От этого зависит чувствительность и уровень нелинейных искажений головки. От размеров керна и полюсных наконечников, а также от величины воздушного зазора зависит и степень нагрева, а значит, и термоустойчивость звуковой катушки. Поэтому в мощных низкочастотных головках применяют полюсные наконечники и керны большого диаметра, а также стремятся увеличивать насколько возможно величину воздушного зазора (при увеличении зазора уменьшается чувствительность головки и для ее сохранения необходимо применение более мощного магнита). В последнее время для улучшения охлаждения звуковой катушки некоторые фирмы стали выпускать головки с заполнением воздушного зазора магнитной системы специальной ферромагнитной жидкостью.

Диффузородержатель соединяет подвижную и магнитную системы электродинамической головки громкоговорителя в единую механически прочную конструкцию. Диффузородержатель имеет окна для выхода воздуха, заключенного между ним и диффузором. При отсутствии окон воздух будет воздействовать на подвижную систему в качестве дополнительной акустической нагрузки, уменьшая отдачу головки и ухудшая ее частотную характеристику в области низких частот. Диффузородержатели изготавливают методом штамповки из специальной конструкционной стали, отливают методами точного литья из легких сплавов, а также прессуют из пластмассы.

Динамические головки громкоговорителей, как правило, не применяют без акустического оформления, необходимого для получения удовлетворительных результатов. Причина этого заключается в том, что при колебаниях диффузора головки без оформления сгущения воздуха, образуемые одной его стороной, нейтрализуются разряжениями, образуемыми другой стороной. Применение какого-либо акустического оформления удлиняет путь колебаний воздуха между фронтальной и тыльной сторонами диффузора и полной нейтрализации колебаний не происходит. Это особенно важно на низких частотах, где размеры диффузора малы по сравнению с длиной волны акустического излучения.

Корпус акустической системы помимо выполнения своей основной функции - формирования ее амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в области низких частот вносит значительные искажения в воспроизводимый сигнал из-за вибрации стенок и колебаний находящегося в нем воздуха. С уменьшением толщины стенок уменьшается величина звукового давления на низких частотах, увеличивается неравномерность АЧХ в области средних частот, возрастают уровень нелинейных искажений и длительность переходных процессов. Эти факторы вызывают так называемые "ящичные" призвуки, ухудшающие качество звучания. Поэтому конструированию корпусов в практике разработки высококачественных акустических систем уделяется самое серьезное внимание. Существуют два источника вибраций, вызывающих излучение звука стенками корпуса акустической системы:

• возбуждение колебаний находящегося в корпусе воздуха тыльной стороной диффузора установленной в нем головки громкоговорителя и передача колебаний через воздух стенкам корпуса;
• непосредственная передача вибраций от диффузородержателя головки передней стенке корпуса, а от нее боковым и задней стенкам.

Для уменьшения вибраций стенок конструкторы акустических систем применяют различные методы звукозвукопоглощения, а также виброизоляции и вибропоглощения. Один из широко применяемых способов звукопоглощения состоит в заполнении внутреннего объема корпуса минеральной ватой, специальным синтетическим волокном, шерстью, супертонким стекловолокном и другими материалами. Эффективность звукопоглощающих материалов оценивают коэффициентом звукопоглощения А, равным отношению величины поглощенной энергии Wпогл к величине падающей энергии Wпад. Величина этого коэффициента зависит от частоты, толщины и плотности материала. Для увеличения величины коэффициента звукопоглощения на низких частотах увеличивают толщину звукопоглотителя, а также плотность заполнения им корпуса акустической системы. Однако наличие в корпусе чрезмерного количества звукопоглощающего материала приводит к снижению величины звукового давления на низших частотах и воспроизведению "сухого", невыразительного баса.

Звукоизоляция корпуса акустической системы определяется как количеством и физическими свойствами находящегося внутри него звукопоглощающего материала, так и звукоизолирующими свойствами его стенок. Задача разработчиков акустических систем состоит в том, чтобы максимально увеличить звукоизоляцию корпуса путем грамотного выбора его конструкции и материала стенок. Один из распространенных методов повышения звукоизоляции состоит в увеличении жесткости и массы стенок корпуса. Поэтому некоторые фирмы применяют для изготовления корпусов акустических систем мрамор, пенобетон и даже кирпич. Такие корпуса обеспечивают хорошую звукоизоляцию (до 30 дБ), однако имеют слишком большую массу. Более практичны корпуса, стенки которых изготовлены из двух слоев фанеры или древесностружечных плит с заполнением промежутка между ними песком, дробью или звукопоглощающим материалом. Для снижения амплитуды вибраций стенок корпуса используют вибропоглощающие покрытия в виде листовой резины, жесткой пластмассы, битумных мастик и т.п., наносимые на его внутренние поверхности.

Для борьбы с прямой передачей вибраций от диффузородержателя головки передней стенке, а от нее и другим стенкам корпуса применяют сплошные резиновые прокладки, устанавливаемые между диффузородержателем и передней стенкой, локальные опорные виброизоляторы для крепежных винтов, амортизирующие прокладки между передней и боковыми стенками корпуса, развязку диффузородержателя от передней стенки путем его опоры на дно корпуса и другие способы. На качестве звучания сказывается и внешняя конфигурация корпуса (его форма, наличие отражающих звук выступов и впадин, величина радиуса скругления углов и т.д.), от которой зависит степень проявления дифракционных эффектов, вызывающих нарушение тембральной окраски и стереофонической звуковой картины. Многочисленные экспериментальные исследования показали, что переход от прямоугольных корпусов с острыми углами к корпусам гладкой формы (например, в виде сферы) позволяет существенно уменьшить неравномерность АЧХ звукового давления в области средних и высших частот. Поэтому многие фирмы-изготовители высококачественных акустических систем устанавливают средне- и высокочастотные головки громкоговорителей в блоки обтекаемой формы в виде сфер, цилиндров, кубоидов со скругленными углами, изолированные от акустического оформления низкочастотных головок.

Для уменьшения неравномерности АЧХ низкочастотного громкоговорителя переднюю стенку прямоугольного корпуса акустических систем выполняют как можно более узкой (насколько позволяют размеры низкочастотной головки). При этом частоты дифракционных пиков и провалов на его АЧХ расположены, как правило, выше частоты среза разделительного фильтра. Уменьшение ширины передней стенки корпуса способствует также расширению диаграммы направленности акустической системы. Глубина корпуса существенно влияет на величину "задержанных" резонансов, которые, по-видимому, и служат причиной давно установленного опытным путем факта, что акустические системы с плоским корпусом субъективно звучат хуже по сравнению с акустическими системами, имеющими достаточно глубокий корпус.