Как сделать мощную акустическую систему своими руками. Изготовление акустических систем своими руками

Приветствую читателей «Датагора»! Хочу рассказать вам о создании акустической системы с применением технологии 3D-печати. С помощью 3D-принтера мне удалось построить необычную акустическую систему в форме шара, а также решить ряд дополнительных задач, возникающих при изготовлении акустики.
Хочу заметить, что я вовсе не пропагандирую применение пластмассы в качестве основного материала для построения АС.

Ещё со студенческих времён была у меня мечта - сделать колонки в форме шаров. Но доступные в те времена для меня методы создания корпуса нестандартной формы никак не вдохновляли меня. И вот, спустя много лет, я обзавелся 3D-принтером.

Теперь привожу мой перевод статьи Троэлса (Troels Gravesen) про «худшую в мире купольную пищалку Philips AD 0160». Думаю, советские, да и многие современные пищалки ему не попадались.
Скорее всего, мало у кого найдется именно эта пищалка (tweeter, не путать с Twitter-ом), но исследования Троэлса пригодятся самодельщикам для оценки качества и правильного использования пищалок.

С уважением, Сергей

Я вам покажу на реальном примере, что можно сделать со старыми колонками, а именно с их динамиками, чтобы получить улучшенное звучание.

Сейчас в продаже (по крайней мере, в крупных городах) можно приобрести самые разнообразные по мощности, конструкции, габаритным размерам и стоимости акустические системы практически на любой вкус, начиная от малогабаритных объемом в 2...3 дм 3 до напольных объемом свыше кубометра. Однако у подавляющего большинства этих систем есть один объединяющий признак: все они типа закрытый ящик.

Это означает, что акустическое оформление наглухо закрыто и диффузор громкоговорителя работает как поршень, цилиндр которого имеет внутри неизменный объем заключенного воздуха.

Акустическое оформление закрытый ящик имеет ряд бесспорных достоинств, среди которых важнейшими являются следующие:

Полностью исключено акустическое короткое замыкание между фронтальной и тыльной сторонами диффузора громкоговорителя, что увеличивает относительную (но не абсолютную!) отдачу на крайних низших частотах и, следовательно, уменьшает общую неравномерность частотной характеристики за счет этой части спектра
За счет того, что диффузор работает как поршень в закрытом цилиндре, резко возрастает сопротивление внутреннего объема воздуха в футляре, что приводит к быстрому затуханию свободных колебаний диффузора, а это эквивалентно увеличению фактора демпфирования.
Благодаря увеличению излучения нижних частот (см. п. 1) удается существенно уменьшить габаритные размеры футляра при сохранении качества звучания в басовом регистре.

Однако, как принято говорить, бесплатным бывает только сыр в мышеловке. За все остальное приходится платить. В случае компрессионных акустических систем платой является их КПД и, следовательно, электрическая мощность, которую необходимо подводить к системе для получения достаточной громкости звучания.

Читатели наверняка обращали внимание на то, что у большинства современных переносных и компактных приемников, магнитол, а также у их автомобильных близнецов регламентируется паспортная выходная мощность в 50, 60, 100 и даже 300 Вт! Между тем абсолютное большинство старых ламповых радиоприемников и радиол даже самого высокого класса имело выходную мощность в 10...20 раз меньшую. Например, у консольной стереорадиолы высшего класса "Симфония" выходная мощность каждого канала не превышала 6 Вт, первоклассные настольные приемники "Латвия", "Мир" "Т-689" имели выходную мощность 5 Вт, хотя при этом громкость их звучания была отнюдь не меньше, а скорее больше, чем у сегодняшней автомагнитолы с паспортной мощностью 2х30 Вт.

В чем же дело? А дело в том, что до начала широкого распространения транзисторной радиоаппаратуры в качестве акустических систем применялись не компрессионные, а исключительно открытые излучатели, т.е. такие, у которых тыльная сторона диффузоров громкоговорителей сообщалась с воздушным объемом помещения через перфорированную заднюю стенку футляра. И хотя такие открытые акустические системы не имели достоинств компрессионных систем, они тем не менее обеспечивали прекрасное качество звучания при значительно меньшей подводимой электрической мощности.

Сравнение двух типов акустических систем приведено для того, чтобы радиолюбитель смог сделать правильный выбор. Дело в том, что сегодняшняя номенклатура мощных оконечных транзисторов дает возможность получить неискаженную выходную мощность в 50 и 100 Вт при исключительно высоком КПД, поскольку специальные схемные решения позволяют этим транзисторам работать в классе В практически без заметных нелинейных искажений. В этом случае использование компрессионных акустических систем не только возможно, но и вполне оправдано.

Иначе обстоит дело с ламповыми усилителями. Современные ламповые оконечные каскады могут работать только в чистом классе А.

Это необходимо, чтобы обеспечить приемлемый уровень коэффициента нелинейных искажений. Но это, как известно, самый неэкономичный режим. Кроме того, мощные оконечные лампы потребляют большой ток по цепи накала, поэтому оказывается, что даже при выходной мощности 10...15 Вт усилитель потребляет от сети свыше 100Вт.

Ясно, что создавать ламповый усилитель с выходной мощностью 100 Вт и более для нормальной раскачки достаточно мощной компрессионной системы просто бессмысленно: он будет потреблять от сети не менее 1 кВт и соответственно выделять тепла наравне с утюгом или электроплиткой.

Отсюда следует, что для лампового усилителя предпочтительнее акустическая система открытого типа. Но именно такие системы сегодня не выпускает практически ни одна фирма ни в России, ни за рубежом. Что же остается делать читателю? Ему остается построить такую систему самому.

Для тех, кто никогда этого не делал, сообщаем, что это вовсе не так просто, как может показаться сначала, и что построить высококачественную акустическую систему ничуть не проще, чем высококачественный усилитель. Поэтому приведем не только подробное описание одной из систем (далеко не самой сложной), но и сопроводим его пояснениями и комментариями, которые помогут грамотно подойти к выбору типов громкоговорителей, определению формы и размеров футляра и конструкционных материалов для ее изготовления.

Начинать конструирование акустической системы следует с задания основных параметров. Главными показателями любой акустической системы являются:

Реально воспроизводимый диапазон частот по звуковому давлению.
Неравномерность частотной характеристики в этом диапазоне.
Реальная величина звукового давления.
Коэффициент нелинейных искажений.
Потребляемая мощность звукового сигнала.

С этими параметрами напрямую связан выбор типов и числа громкоговорителей, способных решить эту задачу. Здесь снова потребуется небольшое отступление в область теории, без чего многое из дальнейшего рассуждения может оказаться непонятным. Начнем с рассмотрения работы громкоговорителя. Для эффективного излучения самых низких частот диффузор громкоговорителя должен иметь максимально возможную излучающую поверхность (площадь конуса), предельно мягкую подвеску (эластичный гофр и небольшую упругость подвески), что влечет за собой достаточно большую инерционность всей системы. Впрочем, на низших частотах диапазона это практически не сказывается отрицательно на качестве звучания басовых инструментов.

Для эффективного воспроизведения высших частот диапазона (начиная с 8...10 кГц) требования к громкоговорителю меняются на противоположные. Диффузор может быть небольшого размера, но обязательно жестким: очень часто для достижения этой цели бумажный диффузор пропитывают бакелитовым лаком, а у наиболее дорогих моделей (преимущественно западных фирм) делают из пластмассы или легкого дюраля. Подвеска катушки делается жесткой и максимально безынерционной.

Даже сказанного достаточно, чтобы понять, что для эффективного излучения широкого спектра частот одним громкоговорителем не обойтись. И действительно, абсолютное большинство широкополосных акустических систем состоит из трех и более разных излучателей.

Почему из трех, а не двух? Потому что хороший низкочастотный громкоговоритель с низкой частотой собственного механического резонанса эффективно излучает лишь частоты не выше 4...6 кГц, а высокочастотные головки начинают работать с 8...10 кГц, поэтому средний участок рабочего диапазона попадает в "зону провала".

Чтобы этот участок заполнить, обычно в состав системы включают третий, широкополосный громкоговоритель средней мощности (3...5 Вт), к относительно большому диффузору которого приклеен небольшой жесткий конус для улучшения излучения высоких частот. При этом удается достичь полосы частот у таких громкоговорителей в пределах от 60...80 Гц до 10...12 кГц с приемлемой степенью неравномерности.

6ГД-2 РРЗ - в качестве основного низкочастотного (полоса частот 40...5000 Гц, частота собственного резонанса 25...35 Гц, номинальная мощность б Вт, полное сопротивление 8 Ом). Использовался в стереорадиоле высшего класса "Симфония".
4ГД-7 - в качестве среднечастотного "заполняющего" (полоса частот 80...12000 Гц, частота собственного резонанса 50...70 Гц, номинальная мощность 4 Вт, полное сопротивление 4,5 Ом).
1ГД-3 РРЗ - в качестве высокочастотного (полоса частот 5000...18000 Гц, частота собственного резонанса 4500 Гц, номинальная мощность 1 Вт, полное сопротивление (на частоте 10 кГц) 12,5 Ом.

Вероятно, что приобрести сегодня именно эти громкоговорители невозможно. В этом нет ничего страшного, так как имеющиеся в продаже типы не только не хуже указанных, но и нередко превосходят их по основным показателям. Важно лишь при их выборе Придерживаться приведенных соотношений номинальных мощностей (6:4:1) и по возможности - отношений полных сопротивлений. Само собой разумеется, что номинальная мощность заменяющих громкоговорителей не может быть меньше, чем у рекомендованных.

Ну, а для тех, кто не намерен заниматься самостоятельными расчетами и конструированием, приведем подробное описание наиболее простой, но тем не менее вполне отвечающей требованиям Hi-Fi акустической стереосистемы, состоящей из двух одинаковых 10-ваттных колонок - обеспечивающих с большим запасом озвучение помещения площадью до 50 м и специально предназначенной для описанного раньше стереоусилителя 2х8(10) Вт.

Итак, начнем с футляра. Для его изготовления потребуется хорошая, без дефектов (лучше всего авиационная) фанера толщиной 10...12 мм, тщательно высушенная и не коробленная еловая (в крайнем случае - сосновая) доска толщиной 30 мм, лист фанеры толщиной 4 мм для задних стенок, тонкая листовая резина (можно использовать старые автомобильные камеры), а также 20 специальных транспортировочных прокладок-планшетов из рыхлого картона, используемых при упаковке и перевозке куриных яиц, и хороший столярный или казеиновый клей.

Кроме того, понадобятся специальные столярные и плотницкие инструменты для обработки дерева (продольной распиловки толстой доски, распиловки фанеры, выстругивания, вырезки отверстий под громкоговорители в передней доске и перфорации на задних стенках), а также широкие струбцины или ваймы для изготовления клееного переднего щита.

На рисунках даны чертежи отдельных деталей футляра и его общий вид с указанием основных размеров. Что касается числа, формы и размеров отверстий в переднем щите, то они будут определяться исключительно габаритными размерами примененных радиолюбителем громкоговорителей и их количеством. Размеры, приведенные на рисунке, соответствуют громкоговорителям типа 6ГД-2 РРЗ (низкочастотный), 4ГД-7 (среднечастотный) и 1ГД-3 РРЗ (высокочастотный).

Следует отметить, что при использовании громкоговорителей любых других типов их взаимное расположение и координаты центров на переднем щите должны быть сохранены такими, как указано на чертеже. Если вместо одного высокочастотного громкоговорителя будут использованы два одинаковых, их надо разместить рядом, горизонтально и симметрично относительно координат, указанных на чертеже для 1ГД-3. Включать их между собой надо последовательно и синфазно.

Начинать работу следует с наиболее сложной и трудоемкой ее части - изготовления переднего щита. Щит этот собран из отдельных еловых или сосновых брусков, нарезанных из цельной, хорошо высушенной некоробленной доски толщиной не менее 30 мм (в струганом виде). Доску распиливают вдоль на отдельные бруски сечением 30х30 мм и длиной 1,1 м (с технологическим запасом). После тщательной обработки брусков крупной наждачной бумагой из них с помощью столярного или казеинового клея склеивают доску необходимой ширины (с небольшим запасом) и, зажав ее в ваймы или струбцины, оставляют сушить не менее чем на неделю.

В это время можно заняться изготовлением футляров. Для них из 10-миллиметровой фанеры вырезают по две боковые, верхнюю и нижнюю панели, заготавливают деревянные уголки и с помощью клея и шурупов собирают акустическое оформление. В процессе сборки важно выдержать прямоугольность конструкции. Это необходимо чтобы в дальнейшем передняя доска встала на место без перекосов.

Отделать футляр можно шпоном ценных пород (орех, карельская береза) либо оклеить самоклеящейся пленкой "под дерево". Внешняя отделка должна быть полностью закончена до окончательной сборки агрегата.

Теперь нужно изготовить задние стенки. Их вырезают из 4-миллиметровой фанеры точно под размер заднего "окна" акустического оформления.

Затем нужно взять три транспортировочных планшета от яиц и положить на стол "рыхлой" стороной картона вниз. Острым ножом или ножовочным полотном нужно срезать заподлицо все выступающие сверху "гладкие" конусы, после чего наложить все три планшета срезанной стороной на заднюю стенку и через образовавшиеся в планшете отверстия карандашом разметить будущие отверстия в задней стенке.

После того как в фанере будут вырезаны все размеченные отверстия, заднюю стенку нужно покрасить морилкой или другой водорастворимой краской, с внутренней стороны по всей площади наклеить марлю и после ее полного высыхания поверх марли наклеить подготовленные планшеты, проследив, чтобы отверстия в них точно расположились против отверстий в задней стенке. На этом можно изготовление задних стенок считать законченным и вернуться к передней панели.

Если передняя панель хорошо высохла и клей "намертво" связал отдельные бруски в целую доску, нужно аккуратно и с высокой степенью точности обрезать ее под нужный размер. Нужным считается такой размер, чтобы после наклейки на все четыре торцевые стороны доски уплотнительных резиновых полосок-ремней доска плотно и без зазоров входила внутрь футляра с передней стороны. Крепление доски к футляру может быть решено по-разному. В конструкциях автора использовались крепежные скобы-угольники с шайбами и "барашками" от крепления кинескопа к футляру телевизора.

Когда передняя доска точно подогнана к проему оформления и оклеена по торцам резиновыми полосками, можно приступать к вырезанию отверстий под громкоговорители. При этом следует учесть, что диаметр отверстия в доске с точностью до миллиметра должен соответствовать расстоянию между внутренними кромками картонной наклейки на громкоговорителе со стороны диффузора.

После вырезывания всех отверстий внутренние торцевые стороны отверстий нужно тщательно зашкурить наждачной бумагой, протереть от образовавшейся пыли и покрыть любым лаком или нитрокраской. Теперь на наружную сторону доски надо наклеить или натянуть с помощью мелких гвоздиков радиоткань или любую другую, но обязательно редкую (прозрачную) материю. Только после этого на переднюю панель можно устанавливать громкоговорители, обеспечив при этом абсолютно точную их центровку относительно отверстий в доске.

Оставшиеся шесть "яичных" планшетов (на каждый из футляров) нужно прибить или приклеить к внутренним сторонам боковых стенок футляра (по три на каждую стенку) "рыхлым" слоем картона внутрь футляра. Это позволяет практически полностью исключить отражения от боковых и задней стенок футляра и значительно уменьшить пики и провалы в частотной характеристике агрегата по звуковому давлению.

Соединение громкоговорителей между собой производится в соответствии со схемой, приведенной на рис.

Параметры деталей, указанные на этой схеме, соответствуют примененным типам громкоговорителей.

Рассмотрим фазирование громкоговорителей внутри колонок и колонок между собой. Дело это исключительно важное, ибо при неправильном фазировании даже идеально собранная система будет работать из рук вон плохо. К сожалению, многие радиолюбители этого не знают или не придают этому значения, расплачиваясь плохой работой хороших колонок.

Физический смысл фазирования состоит в том, чтобы в группе параллельно, последовательно или смешанно соединенных громкоговорителей, работающих от общей двухпроводной линии, при подаче на вход линии постоянного напряжения положительной или отрицательной полярности диффузоры всех громкоговорителей реагировали одинаково: либо втягивались в магнитный зазор, либо выталкивались из него. Недопустимо, чтобы диффузоры разных громкоговорителей двигались в противоположных направлениях.

На практике дело обстоит немного сложнее. Дело в том, что высокочастотный громкоговоритель подключен к линии через разделительный конденсатор, а среднечастотный зашунтирован дросселем, поэтому при подключении к линии батарейки (1,5 В) можно просто не заметить отклонения диффузора. Так что на время проверки синфазности разделительный конденсатор нужно замкнуть перемычкой накоротко, а дроссель отпаять с одной стороны (любой). Для изменения фазирования любого громкоговорителя нужно поменять местами подходящие к нему провода, а после окончания работы не забыть восстановить временно нарушенную схему.

После того как все громкоговорители внутри каждой из колонок будут сфазированы, следует произвести фазирование колонок между собой. Для этого обе колонки нужно поставить вплотную рядом друг с другом на расстоянии в 2...3 м от оператора "лицом" к нему, включить параллельно и подать от звукового генератора сигнал с частотой 200 Гц очень небольшого уровня, так чтобы звук был едва слышен. Один провод от одной из колонок (любой) нужно разорвать и в образовавшийся разрыв включить длинный отрезок соединительного провода с таким расчетом, чтобы оператор, находясь на расстоянии 3 м от колонок, мог попеременно замыкать и размыкать разорванную цепь.

Если при замыкании разорванной цепи громкость почти не изменяется или очень незначительно увеличивается, значит, колонки сфазированы правильно. Если же при подключении второй, разомкнутой колонки громкость звука резко уменьшается или звук перестает быть слышен совсем, значит, колонки включены в противофазе. В этом случае провода от одной из них (безразлично какой) надо поменять местами и еще раз убедиться, что колонки работают синфазно.

После этого одноименные концы проводов обеих колонок нужно пометить (закрасить краской, обмотать изолентой, надеть хлорвиниловый "чулок"), чтобы потом правильно распаять их на разъемы или другие соединители, исключающие нефазное подключение двух колонок к выходам стереоканалов усилителя. Полезно проверку на синфазность произвести еще раз уже совместно с работающим усилителем, поскольку может оказаться, что вторичные обмотки выходных трансформаторов в двух каналах усилителя имеют на выходе разные фазы. При такой проверке сигнал с частотой 200 Гц от генератора должен быть одновременно подан на оба входа усилителя.

И наконец, последнее замечание о колонках. Поскольку ток при пиковой мощности (10...12 Вт) превышает 3 А, соединительные провода должны иметь достаточное сечение, чтобы на них при длине 3...5 м не возникало заметного падения напряжения сигнала. Лучше всего в качестве соединительных проводов для колонок применять стандартный осветительный шнур от бытовых электроприборов. Провода должны быть цельными, соединения в них недопустимы.

Перед началом эксплуатации акустической системы нужно проверить каждую из них на отсутствие дребезжаний. Для этого на вход усилителя подключают звуковой генератор, уровень сигнала устанавливают соответствующим номинальной мощности акустической системы (в нашем случае 10 Вт) и очень медленно изменяют частоту в пределах всей полосы, от 40 Гц и до 18 кГц, поддерживая выходную мощность неизменной и внимательно прислушиваясь к появлению посторонних призвуков и дребезжаний.

Чаще всего их причиной являются неплотно притянутые шайбы под винтами и шурупами, неплотно привернутая задняя стенка, ненадежно приклеенные звукопоглощающие планшеты, слабо натянутая на передней панели радиоткань либо стружки, опилки и мелкие посторонние предметы, оказавшиеся между диффузором и радиотканью. Все выявленные причины нужно обязательно устранить до начала эксплуатации акустический системы.

И если вы не поленились и выполнили все, что было рекомендовано, автор гарантирует вам великолепное звучание на зависть владельцам 50 и 100-ваттных компрессионных колонок.

Колонка - это акустическая система весьма скромных размеров, имеющая в себе один или несколько громкоговорителей со встроенным усилителем. Звуковые колонки используются для увеличения громкости звука, а звук увеличивается с помощью динамиков. Динамики состоят из двух магнитов: обычно это керамический постоянный магнит и электрический магнит, работу которого контролирует звуковой аудиоусилитель. Благодаря этим магнитам при их взаимодействии образуется звук. Колонки делятся еще на две категории: пассивные - то есть, в которых не встроен аудиоусилитель, например, наушники; и активные - соответственно колонки, которые имеют свой встроенный аудиоусилитель. Система активных колонок имеет собственное питание. В данной статье вы увидите, как изготовить самодельную активную акустическую систему своими руками . Эту колонку можно подключать и к компьютеру, и к телефону, и в плееру и так далее. Для изготовления данной самоделки мне понадобились:

Материалы:
1) Два динамика мощностью 3 ватт каждый (они будут служить в качестве источника звука);
2) Трех с половиной миллиметровый штекер для подключения акустической колонки к разным устройствам;
3) (усилитель будет принимать звуковые сигналы с какого-нибудь устройства и передавать их к колонкам усиливая эти сигналы);
4) Переключатель для выключения питания колонки;
5) Провода для соединения контактов;
6) Изолирующая лента для изоляции проводов и прочих нужд;
7) USB штекер для подключения к питанию;
8) Термоусадочные трубки для изоляции оголенных контактов;
9) Фанера (из фанеры будет изготовлен корпус, так как это самый доступный материал);
10) Саморезы для сборки корпуса.

Инструменты:
1) Электрический паяльник для пайки проводов;
2) Клеевой пистолет и термоклей для склеивания некоторых деталей и для изоляции контактов;
3) Канцелярский нож для чистки проводов от изоляции и для прочих нужд;
4) Зажигалка для термоусадочных трубочек;
5) Ножовка для пиления фанеры;
6) Лобзик для пиления круглых и прочих отверстий на фанере;
7) Электрическая дрель для сверления отверстий;
8) Отвертка для закручивания саморезов;
9) Линейка и карандаш для черчения пометок на фанере для корпуса колонки;
10) Наждачная бумага для шлифовки корпуса;
11) Кусачки для резки проводков и лишних контактов;
12) Циркуль для черчения окружностей.

Процесс изготовления самодельной активной колонки.

Подготовим два трех ватных громкоговорителя, 3.5-миллиметровый разъем и аудиоусилитель PAM 8403 и соединяем их контакты с помощью соединительных проводов.

Характеристики динамиков записаны с обратной их стороны, а именно вот они:

Разъем на 3.5 миллиметров имеет три контакта: левый канал, правый канал и общий. Бывают еще четырех контактные штекеры: левый и правый каналы, общий и микрофон; но в этой колонке нету микрофона да и зачем, поэтому можно не использовать четырех контактный штекер. Значения контактов штекера изображены на фотографии.

Аудиоусилитель будем использовать , заказанный с АлиЭкспресс очень хорошего качества как говорилось ранее. Этот усилитель питается от напряжения пять вольт, поэтому будущую колонку можно будет подключать и к ноутбуку,и к заряднику телефона...

Так же будем использовать кнопку питания для выключения колонки.

Берем провода и зачищаем их кончики от изоляции с помощью канцелярского нажа для будущей пайки.

Припаиваем эти провода к аудио усилителю с помощью электрического паяльника, но при этом очень аккуратно, чтобы не испортить и не повредить усилитель.

В моем случае синий провод - это плюс, а коричневый провод - минус.

Лишние торчащие контакты отрезаем с помощью кусачек для того, чтобы выглядело аккуратней.

Закрепляем провода между собой с помощью изолирующей ленты.

Должно получиться вот так, как показано на фотографии.

Теперь припаиваем провод питания к усилителю с USB штекером. Да, в конце статьи провод будет белого цвета, так как я его перепаял из-за недостаточной длины, так что особо не судите.

Зачищаем провода USB провода и один из проводков припаиваем с помощью электрического паяльника к переключателю питания колонки.

Изолируем проводок с помощью термоусадки.

Теперь полученные два провода припаиваем к аудио усилителю обязательно соблюдая полярность: в моем случае коричневый - минус, синий - плюс.

Снова лишнее на плате откусываем кусачками.

Вот что у меня получилось:

Теперь к аудиоусилителю припаиваем провод с 3.5 миллиметровым штекером.

Провод должен иметь не менее трех контактов, но лучше ровно три.

Зачищаем провода и припаиваем их к 3.5 миллиметровому штекеру.

Теперь припаиваем провода к аудиоусилителю, но каждый проводок в свое место.

По цветам провода припаиваем их к плате, а именно черный провод - это левый канал, что отмечено на плате буквой L; красный проводок - это правый канал, что отмечено на усилителе латинской буквой R; а зеленый проводок - это общий канал, что отмечено на усилителе соответственно латинской буквой G.

Теперь изолируем 3.5 миллиметровый штекер термоусадкой и термоклеем.

В общем у меня получилось вот так, как на фото.

Теперь начинается более сложный процесс, а именно заготовка корпуса.

На фанере чертив прямоугольник, при разделении которого на пополам получим два одинаковых квадрата, в каждую из которых по центру квадратов с помощью циркуля чертим окружности равного диаметра для будущих посадочных мест динамиков.

С помощью электрической дрели сверлим отверстие для продевания лобзика в это отверстие.

Выпиливаем прямоугольник с помощью ножовки.

С помощью ручного лобзика вырезаем окружности из прямоугольной детали корпуса колонки.

В полученные два отверстия легко вставляются трех ваттные динамики.

И еще две прямоугольные детали одинаковых размеров.

Пока из всего полученного собираем корпус.

Теперь надо аудиоусилитель закрепить на передней части корпуса.

Для этого сверлим отверстие с помощью электрической дрели, надо чтобы в это отверстие свободно и надежно устанавливался усилитель.

С внутренней стороны детали около просверленного отверстия с помощью канцелярского ножа выковыриваем углубление для платы усилителя.

На сегодняшнем рынке акустической техники представлено множество звуковых систем – они могут быть разного типа, мощности и дизайна, подобрать можно колонки на любой вкус и под любые потребности. Однако не всегда покупные колонки являются идеальным вариантом. Многим хочется попробовать сделать акустические устройства своими руками – от осознания того, что это не продукт с китайского завода, а нечто, созданное собственными силами, колонки даже станут субъективно лучше звучать.

Конечно, купить колонки гораздо проще и, вероятно, дешевле. Но собрать свои собственные колонки не так уж трудно. Сложность процесса зависит от нескольких факторов:

Какие колонки вам нужны. Хочется ли собрать полноценную многоканальную систему или простую стереопару, мощными они должны быть или не очень, широкополосными или многополосными. От всего этого зависит, в первую очередь, сложность расчетов, а затем уже – сложность сборки.
Количество имеющихся деталей. Масштаб проекта может быть разным – кто-то собирает только корпус, а электрические детали покупает в готовом виде, а кто-то самостоятельно делает даже контролирующую микросхему (кроссовер) и усилитель. Единственное, что во всех случаях покупается – это динамические излучатели, поскольку собрать их вне заводских условий практически невозможно.
Опыт и навыки. Главное, что нужно иметь – прямые руки, способные на достойном уровне заниматься деревообработкой, поскольку в случае сборки колонок своими руками именно от качества изготовления корпуса зависит итоговое качество акустической системы.

Если вы уверены, что готовы самостоятельно собрать колонки, нужно заготовить инструменты и материалы, и можно приступать. Оставим в стороне вопрос о том, какого типа будет итоговая акустическая система – это не важно, общие принципы сборки аналогичны независимо от того, собираются ли маленькие фронтальные колонки или огромная и мощная система 5.1. Отличаться будет, в принципе, только объем работ и количество расчетов.

Проектирование колонок

Прежде, чем приступать к изготовлению акустических устройств своими руками, нужно разобраться, из чего и в каком виде они могут быть сделаны. В первую очередь следует узнать, каким может быть корпус колонки.

Качества корпуса играет огромную роль в придании звуку чистоты и громкости. Если коробка будет собрана с грубыми конструктивными ошибками, последствия могут быть самыми разными – от простого ухудшения качества звука (например, он будет слишком глухим) до полной неработоспособности колонки. Не стоит волноваться раньше времени – точно все рассчитав, все получится на весьма достойном времени. Если какие-то огрехи и будут, вряд ли их можно будет определить невооруженным ухом. Стоит также помнить, что в работе с деревом дециметр погрешности – не погрешность, так что незначительные ошибки вполне простительны.

Первое, что нужно выбрать – это форма будущих колонок. Она может быть практически любой, но для самостоятельной работы лучше всего выбрать традиционную прямоугольную форму. Если планируется изготовление не широкополосной колонки, а сабвуфера, то форма должна быть кубической. Учтите также, что при изготовлении низкочастотной колонки требуются максимально точные расчеты объема колонки, а также фазоинвертора, иначе басы будут воспроизводиться недостаточно качественно, что сведет смысл работы на нет.

Размеры колонки могут быть также разными. Если будет использоваться большой набор динамиков – вплоть до трех среднечастотных, одного высокочастотного твиттера и низкочастотного сабвуфера – колонка, разумеется, должна быть высокой. При этом она может быть узкой – объема вполне хватит для качественного звучания. В целом, о расчете объема можно сказать много – но все особо точные расчеты не имеют особого смысла, если вы не обладаете ушами, способными улавливать малейшие отклонения амплитуды звука от идеально прямой линии. Так что достаточно приблизительно подсчитать необходимый объем, исходя из диаметра и мощности динамического излучателя. Если колонка многополосная, за основу берется низкочастотный громкоговоритель.

Один из важнейших моментов – правильный выбор материала. Стенки корпуса колонки могут быть сделаны из разных видов материала, главное, чтобы он отвечал трем требованиям:

жесткость – чтобы стенки не гнулись под действием вибрации динамиков;
легкость;
доступная цена.

Лучше всего подходит древесно-стружечная плита средней плотности, или МДФ. Цельное дерево не подойдет по той причине, что оно слишком гибкое и создает эффект резонанса. Кроме того, колонка не является абсолютно статичным объектом – при работе в ней всегда происходят незаметные невооруженным глазом колебания и подобные движения, из-за чего непрессованная древесина сравнительно быстро рассыхается и приходит в негодность. Одна из немногих пород дерева, которая может быть использована для производства колонки своими руками – это эбен, или черное дерево, которое является самым твердым из всех сортов древесины, а также идеально полируется. Однако, черное дерево весьма дорогое, поэтому в большинстве случаев не подойдет – все-таки одной из целей самостоятельной работы является экономичность.

Еще один возможный вариант материала – многослойная фанера. Ее легко обрабатывать, а после сборки корпуса можно отделать любым декором – например, натуральным шпоном. Единственный ее минус – не самая высокая жесткость, так что для большей прочности конструкции придется дополнительно выпиливать ребра, которые будут помещены внутрь короба.

Кроме описанных материалов возможно использование ГВЛ или ЦСП – они сами по себе обладают неплохими показателями звукоизоляции, что позволяет несколько сэкономить на защитном материале. Однако они имеют высокую массу и весьма непросты в обработке. Пластик и вовсе использовать не рекомендуется – оставим полимеры заводским производителям. Таким образом, лучше всего остановить выбор на ДСП, особенно ламинированной – она и по свойствам лучше, и выглядит неплохо, имитируя практически любой материал – например, то же черное дерево.

В итоге колонка должна иметь следующие качества:

Ровную амплитудно-частотную характеристику – этот параметр отражает качество звука, поскольку представляет собой разницу между получаемым электрическим сигналом и выдаваемыми звуковыми волнами. Именно на получение идеальной АЧХ должны быть направлены все усилия при изготовлении самодельной колонки. На качество АЧХ влияет множество факторов – это и правильность расположения деталей колонки внутри корпуса, и качество использованных материалов, и даже окружающая среда.
Достойный КПД. Поскольку в динамике электрический сигнал преобразуется в механические движения диффузора – колебания его мембраны, которые и создают звук – коэффициент полезного действия всегда получается весьма низким. Нужно постараться поднять его как можно выше. Помочь в этом сможет правильный подбор деталей.
Субъективное качество звука – колонку должно быть приятно слушать, потому что пользоваться ею будет не прибор для измерения характеристик звука, а вы сами.
Симпатичный дизайн – чем привлекательнее выглядит колонка, тем приятнее будет пользование ею.

Полностью подготовившись к работе и начертив примерный проект колонки, можно приступать к изготовлению колонки своими руками.

Технология создания акустического устройства

Один из главных принципов, которым нужно руководствоваться при работе – аккуратность. Нужно максимально внимательно производить все замеры, прежде чем приступать к выпиливанию деталей, а перед их скреплением необходимо все примерять друг к другу.

Этапы изготовления колонки таковы:

На заготовленных листах ДСП расчерчиваются стенки будущего корпуса. На стенках нужно разметить места для установки динамиков – отверстия должны быть круглыми и идеально подходить под размеры излучателей, чтобы в итоге не было никаких щелей.
Детали выпиливаются. Если доска лакированная, лучше пилить ее отделанной стороной вверх, чтобы не повредить декоративное покрытие.
Как скрепить стенки колонки? Можно воспользоваться двумя способами: либо использовать клей или эпоксидную смолу, либо просто скрутить шурупами. В первом случае нужно делать все очень осторожно, чтобы колонку не перекосило. Для прижатия смазанных клеем деталей друг к другу можно воспользоваться системой тисков. Скреплять стенки тонкими шурупами также нужно аккуратно, чтобы они вошли под идеально прямым углом.
Корпус должен быть герметичным, поэтому, если стыки стенок недостаточно плотные, щели нужно заполнить войлоком, пропитанным клеем. Если задняя панель будет съемной, по ее краю нужно наклеить полимерный или резиновый уплотнитель.
Если короб будет закрытым, вместо обивки стенок звукоизоляцией вату или поролон можно засыпать прямо так, заполнив им весь объем колонки. Главное, чтобы он не соприкасался с задней поверхностью диффузора. Кроме того, должен быть сформирован канал от излучателя до фазоинвертора.
Не обязательно производить расчеты длины фазоинвертора – она прекрасно подбирается опытным путем. Диаметр же подсчитать легко – например, для динамика диаметром более 100 мм отлично подойдет труба шириной 5 см. Длина же определяется следующим образом – берутся две самодельные трубки из картона и вставляются друг в друга, а затем размещаются в отверстии, предназначенном для фазоинвертора. Затем колонку нужно включить и двигать трубки относительно друг друга до тех пор, пока поток воздуха из отверстия не станет наиболее активным.
Когда корпус будет собран, останется только разместить в нем динамики и усилитель. Излучатели подключаются либо последовательно, либо параллельно в зависимости от требуемых характеристик колонки.

При соблюдении технологии у вас, несомненно, получится весьма качественная колонка.

Создание колонок своими руками: видео

Сегодня я расскажу вам, дорогие дурковчане, как собственными руками сделать то, чего в магазине стоит больших денег. Т.е хорошую акустическую систему.Помнится как то выкладывал тут про S-30, и с того момента я начал делать подобную собственную АС с нуля.

Начну с того, что когда я нашёл на даче в сарае эту парочку С-30, то чуть не обомлел - мало того что они разные (одна s-30B, а другая S-30A) так ещё у одной разбит корпус. У второй не оказалась внутри фильтра, кто то его уже снял до меня. Делать рестайлинг не было смысла-они уж слишком различаются, да и как восстановить полусгнивший корпус я не знал. Да и зачем, когда можно заново сделать 2 одинаковых. НЧ динамики, ГДН-25, в идеальном состоянии, а вот пищалки лучше поставить новые. Чтож, начнём.
Часть первая.Колонки.

Над материалом долго не думал- были стенки от какого то совкового серванта(ЛДСП 16 мм), причём с дырками. Дырки забиваем шкантиками на пва. Далее пилим по размерам. Ах да, самое главное-размеры. Взял примерно такие же размеры как у оригинальной С-30, только форму чуть изменил. А вот фазоинвертер пришлось посчитать в SpeakerShop"е. Взял с запасом-50 мм. Корпус скручиваем саморезами, это пока примерка.

Разбираем, мажем клеем, собираем. Клеим штапики в углы для пущей прочности:

Теперь демпфенируем всё линолиумом, мохнатой стороной вовнутрь:

Собираем полностью.

Теперь, когда у нас всё работает и нигде не свистит, можно шпаклевать.

Ну а теперь самое муторное и пыльное-зашкуривание…

Спустя пару часов получается нечто ровное и бархатное. Можно обклеивать. Сначала хотел черную самоклейку под дерево, но в нашем, пардон, мухосранске её не оказалось.Но как же хорошо иметь друзей в других городах! Спустя месяц она у меня конечно будет, но пока придется оклеить тем, что есть. примерно Вот так:

Чтобы не возится со стилем передней панели, делаем чёрный акустический гриль. (Лучше делать его из акустической ткани, но если бюджет поджимает, можно обойтись женскими черными колготками, по виду не отличить.Самое главное спросить у своей девушки/подруги/мамы разрешения взять эти самые колготки.Порой они стоят во много раз дороже самой акустической ткани, так что аккуратнее;))

Получается не хуже купленных, мне кажется:

Пока делал усилок(об этом позже), мне привезли самоклейку.Радости моей не было предела!

А теперь самое главное-не экономьте на разъемах! я сначала купил китайские за 15 рублей, и очень разочаровался. Она на низких частотах издают очень неприятные звуки, что с ними не делай. Поэтому купил какие то фирменные, с позолоченными контактами. Поверьте, это очень сильно влияет на звук. Лишние 300 рублей того стоят.

теперь ставим ВЧ динамик. Купил автомобильные, нормальных не нашёл у нас, выковырил сами динамики из корпуса, посадил в выдолбленную выемку на шпаклёвку на основе пва.

Ну и самое главное-т.к. купола на НЧ динамиках пришлось убрать из за их дребезжания, сделал новые, со своими инициалами:)

Что и говорить, звучание получилось не хуже фирменных АС знаменитых аудиофильских трендов.

Часть вторая.Усилитель.
Колонки получились как и оригинал, по 30 ватт- 25вт НЧ и 5 вт Вч,(хотя по документам написано что эти пищалки по 60 ватт, но китайцам верить-себе дороже. По звуку не больше 5 вт) Сначала у меня был усилитель-собирал год назад из АТ блока питания и микрухи TDA1558Q. Но во-первых там всего 44 ватта, а во-вторых эта микруха басы вытягивает слабовато. Над выбором Микросхемы долго не думал- TDA 8560Q. Похожа на предшествующую, только выход до 80 вт,+ качество сигнала выше и искажений меньше. Сразу предупреждаю новичков- лучше на 8560 не собирать ничего, очень уж она капризная. Но если руки растут откуда надо, то получится чудесный усилитель.Пока собирал свой-спалил две штуки. А стоят они примерно по 150 рублей за штучку, коих денег мне жалко, поэтому хорошо отточил запас нецензурной лексики. Корпус будем делать из одностороннего фольгированного стеклотекстолита.Удобный, лёгкий, и не проводит ток, где не надо. А так же является замечательными массой, экраном и антенной(если подключать телефон с радиоприёмником)

Размечаем, режем лобзиком, сверлим нужные отверстия:

Не удержался и примерил будущие разъёмы:)

Шкурим места пайки, лудим.

Паяльником прогреваем луженые места- и всё чудесно схватывается:

Теперь шпаклюем автошпаклёвкой все щели и стыки.Спустя сутки смело шкурим и полируем.

Примеряем начинку:

Всё работает, можно красить.Красим глянцевой черной краской, после чего шкурим дефекты.

А теперь главная изюминка-алюминиевые вставки. Пародия на дорогие усилители-подобие защитных стальных уголков.Вырезаем из 3мм листа люмини, сгибаем по форме передней панели, придаём шкуркой текстуру, и привинчиваем болтами-шестигранниками (именно болтами, это тоже часть дизайна). Выглядит Мило:

Снимаем всю бутафорию и вынимаем начинку. Красим нормально:

Получился вот такой небольшой замечательный корпус:

Теперь о начинке. Микруха Tda8560 на радиаторе от трехсотого селерона, трансформатор(которому лет 40, не меньше, но выдаёт около 15А и 12В), диодный мост примерно на 12А и 3 конденсатора: на 4700мкф,2200мкф и 0,47мкф подключенных параллельно. Два кондера на сигнальных входах микрухи, по 0,05мкф (тоже советские, намного лучше китайщины), и входной сдвоенный переменный резистор на 50кОм.Кулер(остался от копьютерного БП, сначала стоял именно он)2 и синих светодиода снизу.Вот и вся схема.

А чтобы 2-х килограммовый трансформатор не перекосил корпус, укрепляем его двумя уголками и стальной пластиной в основании, на которую всё собственно говоря и крепится.

Теперь делаем дно из того же текстолита и ножки из никелированной мебельной трубки:

Неплохо смотрится рядом с моим системником, такая же синяя подсветка(на фото к сожалению комп выключен):

Часть третья. Финал.

Вот всё собрано и и замечательно работает.Всего у меня ушло около трёх месяцев. И сразу скажу, что здесь только треть фотографий, на остальных то, что у меня шло не так, всё таки это у меня первый проект с такой точностью и такой качественной проработкой каждой мелочи.

P.S. Я учусь в 10 классе, и это по идее мой проект на региональную олимпиаду по технологии, на которой я кстати говоря занял первое место 3 дня назад.

Удачного моддинга! искренне ваш, Виктор Сарбаев.