Колонки из камня своими руками

Добавил пользователь Валентин П.
Обновлено: 16.09.2024

Современная акустическая система (АС) — неотъемлемый атрибут целого ряда аудиотехники. Предназначение акустических систем заключается в преобразовании электрического импульса в звуковой сигнал. И на всем протяжении развития АС стремление создателей было направлено на уменьшение искажений и получения как можно более качественного звучания.

Именно это породило два основных вида АС, которые различаются соединением с усилителем. Если усилитель непосредственно встроен в систему, то такая акустическая система называется активная, если же усилитель внешний, то пассивная. Кроме того, различают потолочные и напольные системы с разными габаритами. Ценовой спектр АС состоит из бюджетных вариаций, Hi-Fi и Hi-End классов.

Но если на заре своего развития акустические системы обычные рупорные громкоговорители вообще не имели корпуса, то с появлением бумажных диффузоров подход к созданию качественных АС изменился.

Зачем выбирать материалы для корпуса акустической системы?

Все начинку акустической системы стали помещать в специальные рамочные конструкции. Учитывая, что до середины двадцатого века основой электронных схем были лампы, то их необходимо было охлаждать. Все это диктовало конструкцию первых корпусов АС.

Но уже тогда многие разработчики АС обратили внимание, что материал корпуса оказывает определенное воздействие на формирование звука в конструкциях. Так, разные стенки корпуса АС (передняя/задняя) излучали звук разной фазы, что существенно сказывалось на качестве звука. Именно поэтому сильно возросла актуальность как непосредственно самой конструкции, так и материла изготовления корпуса АС.

Все больше внимания уделялось акустическим свойствам самых различных материалов, которые можно было бы использовать при изготовлении корпусов.

Минимизация искажений АС

Независимо от того, какой тип акустического оформления, а также какой материал при этом использовался, основная задача изысканий заключалась в минимизации искажения издаваемого звукового сигнала. Тембр, оттенки голоса, различные звуковые эффекты — все важно, поэтому к корпусам АС стали предъявляться самые жесткие требования.

Идеальная акустическая система должна не только гарантировать минимизацию погрешностей звука, но и позволять качественно воспроизводить весь доступный человеческому уху звуковой диапазон часто (20–20000 Гц). Причем это касается как моноканального, так и стереофонического звука. Корпуса современных акустических систем должны удовлетворять потребителя не только звуком, но и эстетическим видом.

Большинство современных производителей акустических систем выделяют дерево, как наиболее приемлемый материал корпусов акустчиеских систем дерево. В широком смысле подразумеваются и производные от дерева материалы: фанера, МДФ и ДСП. Реже, но также применяются камень, обычное и органическое стекло, клееное дерево, металл. Рассмотрим подробнее озвученные материалы акустики и эксклюзивные решения.

Пластик дешево, но резонирует

Пластик, сюда попадают и композиты, зачастую используется при производстве бюджетных АС, те которые еще китайские. Пластмассовый корпус лёгок, существенно расширяет возможности дизайнеров, благодаря литью можно реализовать практически любые формы.

Различные типы пластмасс очень серьёзно отличаются по своим акустическим свойствам.

Пластиковые колонки бывают очень даже неплохими, но главное это подобрать соответствующий пластик для корпуса.

Очень популярен пластик при создании носимых акустических систем, которые работают через Bluetooth, типа JBL. При этом производителям удалось решить проблему резонирования.

Беспроводная колонка Philips SB500A

Еще несколько лет назад в производстве высококачественной домашней акустики большой популярностью пластик не пользовался.

Но на текущий момент востребован для профессиональных образцов, где важна низкая масса и мобильность устройства.

ДСП: Древесно-стружечная плита

В основе данного материала — клееная стружка. В результате прессования получается ровная поверхность с не плотной сердцевиной. ДСП пропуская звук, гасит вибрации, но боится влаги, так как имеет свойство набухать и разрушаться. Выбор ДСП для создания корпусов АС объясняется тем, что изделие не создает резонанса и не искажает громкое звучание.

Звукопоглащение неоднородное и возможно появление низко- и среднечастотных резонансов, хотя вероятность их появления ниже, чем у пластика.

Следует обращать внимание как и в случае с пластиком, так и в случае ДСП на свойства конкретной плиты.

Толстые (> 22 мм.) и плотные ДСП применяется при создании студийных мониторов.

Конструкция из ДСП не привнесет в звучание никаких дополнительных призвуков. А расслаивание под воздействием влаги минимизируется шпаклевкой, специальной окраской и различными материалами, используемыми в качестве облицовки.

Наиболее существенной проблемой ДСП является низкая прочность, при достаточно высокой массе материала.

Для создания АС подойдёт ДСП с плотностью более 650–820 кг/м³ (при толщине плиты 16–18 мм, можно и более) и влажностью до 6–7%.

Не соблюдение этих условий отразится на качестве звука и надёжности акустической системы.

Облицованная или ламинированная ДСП

Еще один вариант ДСП — это древесно-стружечная плита, с односторонней/двухсторонней облицовкой шпоном или пластиком (ламинатом) с декоративным узором. Все фиксируется специальным клеем.

Недостаток — необходимость дополнительной обработки кромок и углов. При плохой заточке пилы, возможны сколы ламината.

Плита столярная

Столярную плиту производят из двухстороннего шпона или фанеры. Внутрь между двумя поверхностями кладут наполнитель из брусков, реек и прочего материала. Снаружи такой материал облицовывают шпоном или фанерой.

Получаемый материал прост в обработке и обладает небольшим весом.

ОСП: ориентированно-стружечная плита

Иначе говоря, многослойная проклеенная фанера, состоящая из переработанных древесных отходов.

Текстура ОСП очень красивая, но неровная.Неровности шлифуются и покрываются лаком.

Получаемый материал хорошо поглощает звук и достаточно стоек к вибрациям.

Данные свойства необходимы акустическим экранам при создании панели Шредера. Находящийся в заданной точке акустический экран излучает в противофазе и гасит акустическую волну определенной длины.

Минусы: испарение формальдегидов и резкий запах.

МДФ: мелкодисперсная фракция (древесноволокнистая плита)

Материал разной толщины (от 10 до 22 мм) с гладкой поверхностью, позволяющий создавать самые различные конфигурации корпусов АС.

Приемлемая стоимость МДФ, доступная обработка и склейка материала делают его одним из самых популярных при создании самых причудливых АС, благодаря высокому уровню механической прочности. Готовое изделие выглядит надежнее, прочнее и дороже, например в лаковом исполнении.

Тощину листа МДФ выбирать по простому парвилу: объем АС до 3-х литров — 10мм, до 10 литров — 16мм, для больших объемов выбираем более 19 мм.

Но стоит помнить о способности древесноволокнистой плиты абсорбировать влагу, что может привести к расслоению и снижению качественных показателей.

Фанерные корпуса АС

Одним из лучших поглотителей звуковых вибраций и удержания звука в корпусе АС является фанера. Это обусловлено самой структурой фанеры: несколько спрессованных слоев древесного шпона проклеиваются перпендикулярно направлению волокон.

Достаточно прочную структуру фанеры сложнее обрабатывать, поэтому изначально требуется высокая точность распиловки заготовок. В итоге получаются легкие конструкции АС.

Обрабатывать фанеру гораздо сложнее чем МДФ. Поэтому на стадии выреза деталей стоит быть аккуратнее.

Каменные корпуса АС

На первом месте материалом для колонок, по применению камня, стоит сланец. Причина в простоте обработки и свойстве сланца поглощать вибрацию. Однако для обработки необходим специальный инструментарий и соответствующий опыт специалиста. Иногда для упрощения из сланца изготавливается только передняя панель АС.

Еще используют мрамор и гранит. Например проект MARBLE SOUND SYSTEM.

Есть любители, которые делают колонки из бетона.

Корпуса АС из бетона

Органическое стекло

Гламурный домашний кинотеатр

Или всем известная компьютерная акустика Harman/Kardon SoundSticks III:

Компьютерная акустика Harman/Kardon SoundSticks III

Древесина клееная

При всех достоинствах деревянных корпусов акустических систем, необходимо знать природу древесных волокон. При повышенной влажности воздуха древесные волокна расширяются и сужаются в случае сухого воздушного пространства.

При креплении деревянных стенок корпуса АС последние со всех сторон проклеиваются. При колебаниях влажности деревянные бруски могут растрескаться, что неизбежно приведет к падению качества звука.

Металлические корпуса АС

Приоритетный выбор среди металлов — сплавы алюминия. Причина предпочтения — одновременная легкость и жесткость получаемых корпусов АС. Заметно уменьшение резонанса и улучшенная передача звука на высоких частотах. И если полностью металлические корпуса пока еще не приветствуются, то вот изготовление верхних и нижних панелей корпусов АС, перегородок жесткости — вполне приемлемо.

Настенная акустика Gallo Acoustics Micro Single Droplet Stainless Steel

Как видим, материалов, применяемых для изготовления корпусов АС достаточно много. Также проблематично исследовать качество звучания таких колонок с помощью специального оборудования. Единственным и естественным анализатором изделий должен выступать собственный человеческий слух. Эмоциональное восприятие подскажет, сможет ли звук, излучаемый такой АС, доставить вам максимальное удовольствие.

Необычные материалы для акустических систем

Переработанная бумага

Эко меломаны будут обожать TAU акустику за их экологический состав.

Акустика из переработанной бумаги TAU

Картон

Акустика из картона айКолонки

В альтезза клубе люди знают меня как audiomaniac, но этот ник взялся не просто так. Все потому что раньше я увлекался музыкой и звукотехникой. Причем я не фанат автозвука, а предпочитаю слушать музыку в более подходящей обстановке — дома, где можно в полной мере воссоздать эффект присутствия, вслушиваться в детали и не отвлекаться на вождение.

Речь пойдет о сборке более или менее качественной двухполосной домашней акустики, способной передать самые мельчайшие нюансы аудиозаписей, и открыть для Вас мир качественного звука, не без (качественного усилителя разумеется).

Это не первая акустика которую мне довелось спроектировать и собрать, до этого был опыт как очень основательного апгрейда советской классики, так и сборки акустики с нуля. Супругу не устраивал форм-фактор моей советской классики, большие широкие гробы которые не вписывались в интерьер и занимали слишком много места

Но звучали они превосходно, на настройку кроссовера я потратил около года доводя звук до идеала.

Колонки получились довольно тяжелой нагрузкой для усилителей, но мой усилитель собранный по мотивам форума Vegalab без проблем с ними справлялся:

Однажды один знакомый американец сказал мне что самое крутое акустическое оформление которое он когда либо слышал это трансмиссионная линия (TL). Он же лабиринт или четвертьволновой резонатор или органная труба, не путать с резонатором Гельмгольца и с фазоинвертором. У нас в России большой опыт собрал по лабиринтам Рогожин Александр. С тех самых пор общения с американцем я и загорелся собрать что-то в данном оформлении.

Идейным вдохновением для меня стала акустика фирмы PMC Twenty 24 Можно погуглить обзоры на данную акустику, посмотреть замеры и сравнить их с замерами моей акустики ниже.

В качестве динамиков были выбраны привычные мне норвежские Seas CA18RLY и 27TDC. Их не сложно свести, они не имеют серьезных изъянов, в общем хорошие динамики за свои деньги.

После прогрева и обмера динамиков получил следующие параметры Тиля-Смолла:
Fs 49hz
Mms 10.7g
Rms 1.75 kg sec
Cms 0.0009 m N
BL 6.0
Vas 17 L
Qt 0.38
Qes 0.48
Qms 1,91

У пары динамиков параметры почти не отличаются, я привел параметры одного из них. Параметры указывают на повышенную жесткость подвеса, относительно паспорта. Я не знаю как их так надо размять чтоб подойти к паспортным параметрам, в реальной жизни они у меня скорее задубеют чем разомнутся. Поэтому взял за опору в расчетах эти параметры.

Проект корпуса:

После сборки и тестов корпус получился в итоге такой:

Внутри корпус выглядит так:

Этот корпус даёт плавный спад АЧХ, -5дб на 30 гц. Можно уменьшить высоту корпуса на 5-10 см, тогда спад АЧХ будет быстрее, но зато общая чувствительность до 100 гц будет выше — кому что ближе. Соотношение длин 1 к 2 соблюдается, поэтому если делать выхлоп в пол то динамик придется опускать ниже, мне же наоборот хотелось поднять его как можно выше, а порт вывести вперед и красиво оформить струевыпрямителем в стиле одной известной фирмы. Должен отметить, что когда давал синус 35 гц приличной мощностью, динамик едва колебался, а из порта в прямом смысле дуло в руку, а когда отходишь подальше слышно мощный бас Поток воздуха в этой колонне очень даже приличный. Маленький с виду динамик возбуждает большой резонанс в двухметровой колонне.

В качестве материала для корпусов была куплена 18мм березовая фанера. МДФ не нашёл.

Поскольку корпуса будут оклеиваться шпоном, то нет возможности сделать какую либо стенку съемной, охота получить цельную монолитную конструкцию, поэтому съёмным будет дно, которое будет по совместительству выполнять роль подставки с винтовыми ножками. Лазить туда придется только за фильтром, в процессе его точной настройки.

Для того чтобы отверстия под динамики выглядели красиво их нужно фрезеровать после наклейки шпона, а шпон на лицевую панель лучше клеить в последнюю очередь, чтобы был нахлест на боковые листы шпона. Короче дырки под динамики пришлось резать в последнюю очередь.

Отец у меня увлекается столярным делом, поэтому корпуса мы забацали вдвоем с ним:

Слышал мнение, что акустические системы лучше ставить на каменные плиты.
1. Что можете сказать по этому поводу ?
2. Какой материал использовать ?
3. Размеры плиты ? Особенно высота плиты интересует.
4. Влияют ли размеры плиты, и как ?
5. Стоит ли вообще извращаться и делать это ?

В частности у меня следующие условия:
1. Акустика AE EVO 3 естественно на шипах. :lol:
2. Пол деревянный, сверху покрыт плитами ДВП, на которые постелен безосновный линолеум.
3. Комната 15, 20 кв. м.
4. Дом панельный.

Ну, какого цвета обои, писать не буду :lol:

Готов выслушать любые мнения по этому вопросу.

1. Отличная виброразвязка
2. Обычно хорошо используется гранит
3. Толщина плиты может колебаться от 0,5 до 5 см. Ширина на глубину должна быть чуть больше, нежели площадь колонки.
4. Чем толще, тем лучше виброразвязка
5. Если хотите добиться максимума - стоит!

Если хотите добиться максимума - стоит!

А у вас таковые найдутся ? Если нет, то где их можно купить и сколько они могут стоить?

Я так заказал в ритуальных услугах. Правдо мрачновато как то. :)
Думаю в любом городе в радиусе 1 км. можно найти такой магазин.

А по деньгам-то сколько вышло .

НЕ поверишь! За 2-а куска обработанной плиты гранита 20х50х3 см. вышло 1600 р. Я прикинул если помирать :) то денег вообще море нужно!

А зачем делать самому? Все же продаётся! — Спросите Вы меня.
Во-первых, это реализация своего творческого потенциала. Сделать собственный проект это занимательно, интересно и позволяет унять желание сделать что-то своими руками.
Во-вторых, крупноблочный DIY проект это не очень сложно, но позволяет получить изделие с уникальными характеристиками и авторским дизайном.
И, наконец, DIY проект портативной акустики может стать необычным, но полезным подарком.
Я сделал более двух десятков различных типов колонок, хочу поделится своим опытом.

Содержание

Пройдемся по каждому этапу изготовления DIY портативной акустики.

Выбор концепции и дизайна акустики

Сначала надо определится с размерным классом будущего изделия. Условно разделим портативную акустику на три класса: микро, мини и макси.

Микро — портативная акустика ближнего поля, формата небольшого радиоприемника. Такую даже можно сделать моно, все равно размер не даст получить нормальный стереозвук.
Мини — типовой формат, китайские покупные колонки как раз такого размера. Там обычно пара динамиков и пассивный излучатель.
И, наконец-то, макси формат. Размер на грани портативного. Для вечеринок большой компанией. Формат аудио чаще всего 2.1 (стерео с отдельным низкочастотным каналом).

Дизайн вещь индивидуальная! Тут есть место полету фантазии. Совет: необходим эскиз/чертеж/трехмерная модель будущего изделия, что бы прикинуть компоновку узлов и не ошибиться в размерах.

Выбор типа корпуса

Фанера

Самый простой в обработке и легкодоступный материал — фанера. Как вариант: деревянный массив, ДСП или МДФ.

Минусы — это тяжесть и дополнительные работы по влагостойкости.

Кроме фанеры можно использовать текстолит (клеить эпоксидкой) и картон. Последний неплохо пропитать горячим лаком.

Вот мои поделки — под ретро радио из стеклотектолита и вариант корпуса из пропитанной картонной трубы:

Донором для портативной акустики может служить:

Чемоданы
Ящики для инструмента
Канистры
Аптечки
Кашпо
Кейсы от коньяка
И экзотические варианты, например, патронный ящик от пулемёта.

Рассмотрим как реализовывали это различные авторы:

Корпуса для РЭА

Можно использовать корпуса для РЭА. Это удобно: широкий выбор размеров, доступность. Корпуса чаще всего герметичные (с резиновым уплотнением).

Корпуса для РЭА есть пластиковые (чаще), алюминиевые (дороже) и комбинированные.

При приложении рук получается вполне нарядно:

С алюминием, конечно, чуть сложнее, но не забываем при обработке добавлять смазку, хотя бы банальный WD-40.

Из алюминиевых корпусов мне очень понравился такой с торцевыми пластиковыми крышками (я купил):

Профили

В строительных супермаркетах сейчас продают много различных замкнутых профилей, как пластиковых для вентиляции и канализации, так и алюминиевых. Из них коже можно сделать корпус колонки, главное придумать и обыграть как сделать герметичные торцы.

Пластиковые корпуса нужно усиливать ребрами жесткости.

Вот мой мой пример корпуса из профиля:

3D печать и формовка

Повальное распространение 3D принтеров, печатающих пластиком, серьезно упростило жизнь самодельщикам. Теперь небольшие корпуса или элементы конструктива можно печатать из пластика. Без проблем можно реализовать сложные формы, вроде, лабиринтов.

Формовка — подразумевает собой классический приём: каркас, стеклоткань и эпоксидная смола. На финише шпатлёвка, шлифовка и окраска. Таким образом можно получить корпус весьма замысловатой формы.

Подбор динамиков и акустического оформления

Помните про размерный класс? Так вот, и динамики можно соотнести так же.

Микро — размер 3" Там уже может быть использованы и две полосы, а так же сабвуферный басовый канал.

Основные акустические оформления для портативной акустики:

Закрытый ящик. Самый простой вариант, меньше риск ошибиться.
Фазоинвертор. Тяжело настраивать без параметров динамика. В маленьких корпусах тяжело реализуем.
Пассивный излучатель. Самый распространенный в портативных решениях вариант. Площадь излучателя должна быть больше или примерно равна площади динамика, а настройку рабочей частоты можно подкорректировать добавочной массой.

Но все это тема сложная и требующая отдельной статьи. Для портативной акустики можно опираться на данные производителя и от них выбирать объем оформления. А тип оформления рекомендую использовать пассивный излучатель, на нем сейчас 99% такой акустики и сделано.

Пожелания к динамикам для портативной акустики:

Желательно неодимовый магнит (мощнее, компактнее, эффективнее)
Желательно диффузор с защитой от влажности (пластик, полимер)
Резиновый широкий подвес (прочнее, долговечнее, больше ход динамика, глубже бас)
Лучше брать динамики 4 Ом, чем 8, так как усилитель выдаст на такую нагрузку больше мощности

Для защиты от внешних воздействий рекомендуется использовать защитные сетки (грили). Продаются они на Алиэкспресс любых размеров, состоят из пластикового фланца и мелкоячеистой металлической сетки.

Подборка предпочтительных моделей динамиков приведена в конце статьи.

Подбор усилителя

Основные пожелания к усилителю мощности в портативную акустику:

Высокий КПД, малое потребление от батареи (а это class D)
Компактный размер
Однополярное питание под аккумуляторы
Запас по искажениям и мощности
Способность работать в замкнутом пространстве без массивных радиаторов

Не малое значение в выборе имеет напряжение аккумулятора модели, от него и смотрим усилитель с максимальной эффективностью. В компактном устройстве надо стремится к максимальной отдаче и энергоэффективности.

Соответственно для размерных классов напряжения для питания усилителя:

Микро — 1S (3-4.2 В)
Мини — 2-3S
Макси — >3S

Подборка предпочтительных моделей плат усилителей приведена в конце статьи.

Подбор источника сигнала

Тут нужно отталкиваться от своих предпочтений и что будет наиболее востребовано.

Просто линейный вход на усилитель, если нужно проводное подключение. Если источником будет только смартфон/планшет по Bluetooth или WiFi, то плата приемника беспроводного сигнала.

Если нужна универсальность (Bluetooth/FM радио/USB/карта SD и пульт ДУ) — то лучше выбрать mp3-модуль с нужным функционалом и подходящего размера.

Рекомендую для крупных проектов использовать толковый MP3/FLAC-модуль TDM 157. Я делал на него подробный обзор.

Подборка остальных предпочтительных mp3-модулей приведена в конце статьи.

Выбор аккумулятора

Для носимой техники предпочтительнее литиевые аккумуляторы, чаще всего в форм-факторе цилиндров или плоских пакетов.

У многих есть в использовании аккумуляторы популярного формата 18650, можно их и применить.

Помимо аккумуляторов нужна плата зарядки, защиты и балансировки и желательно кейс (холдер) или рамки для набора нужной батареи.

Для крупных колонок зарядное устройство можно разместить внутри, а для зарядки использовать сетевой кабель.

Для морозостойкого исполнения бумбокса можно применить аккумуляторы формата LiFePO4.

Сборка изделия

Советы для финальной сборки портативной акустики:

Корпус акустики должен быть герметичен, щелей и лишних отверстий быть не должно.
В большом корпусе лучше разделить левый канал от правого перегородкой.
Динамики нужно стараться поставить дальше друг от друга.
Разборная конструкция практичнее склеенной.
Ручка или петелька для переноски добавят удобства использования.
Пайка проводов лучше чем скрутка, разъемы практичнее.

И еще важный момент, для развязки земляной петли (фона) при питании от одного аккумулятора и источника и усилителя, нужно запитать источник сигнала через преобразователь B1212. Это компактный DC-DC преобразователь 12 В, с гальванической развязкой и выходной мощностью 1 Вт. Фона гарантированно не будет.

Часы
Кнопку с подсветкой
Кольцевую RGB подсветку
Светодиодный фонарик
Стрелочный или цифровой индикатор уровня

Для наглядности и контроля батареи рекомендую поставить индикатор заряда аккумуляторов:

Если что-то не вместилось при компоновке, всегда можно навесить доп. оборудование в отдельном кейсе снаружи конструкции:

Заключение

В комментариях предлагайте свои идеи и делитесь своими конструкциями портативных колонок.

Читайте также: