0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Корпус для акустических систем: особенности и изготовление

Изготовление корпусов колонок: Обзор материалов

Раньше колонки представляли собой обыкновенные рупорные громкоговорители и не имели корпуса как такового. Все изменилось, когда в 20-х годах XX века появились динамики с бумажными диффузорами.

Производители начали изготавливать крупные корпуса, которые вмещали в себя всю электронику. Однако вплоть до 50-х годов многие производители аудиоаппаратуры не закрывали корпуса колонок полностью – задняя часть оставалось открытой. Это было связано с необходимостью охлаждения электронных компонентов того времени (ламповое оборудование).

Задача корпуса колонок – контроль акустической среды и удержание динамиков и других компонентов системы. Уже тогда было замечено, что корпус способен оказывать серьезное влияние на звучание громкоговорителя. Поскольку передняя и задняя части динамика излучают звук с разными фазами, то возникала усиливающая или ослабляющая интерференция, что приводило к ухудшению звука и появлению эффекта гребенчатой фильтрации.

В связи с этим начались поиски способов улучшения качества звучания. Для этого многие стали исследовать естественные акустические свойства различных материалов, пригодных для изготовления корпусов.

Волны, отраженные от внутренней поверхности стенок корпуса колонок, накладываются на основной сигнал и создают искажения, интенсивность которых зависит от плотности используемых материалов. В связи с этим часто оказывается, что корпус стоит гораздо дороже компонентов, заключенных в нем.

При производстве корпусов на крупных фабриках, все решения касательно выбора формы и толщины материалов принимаются на основании расчетов и тестов, однако Юрий Фомин, звукоинженер и инженер-конструктор акустических систем, чьи разработки лежат в основе мультимедийных систем под брендами Defender, Jetbalance и Arslab, не исключает, что даже в отсутствие специальных музыкальных знаний и большого опыта работы в аудиоиндустрии можно сделать что-то, близкое по характеристикам к «серьезному» Hi-Fi.

«Надо брать готовые разработки, которыми инженеры делятся в сети, и повторять их. Это 90% успеха», – отмечает Юрий Фомин.

При создании корпуса акустической системы следует помнить, что, в идеале, звук должен поступать только из динамиков и специальных технологических отверстий в корпусе (фазоинвертор, трансмиссионная линия) – нужно позаботиться, чтобы он не проникал через стенки колонок. Для этого рекомендуется выполнять их из плотных материалов с высоким уровнем внутреннего звукопоглощения. Вот несколько примеров того, из чего можно собрать корпус для динамиков.

Древесно-стружечная плита (ДСП)

Это доски, сделанные из спрессованной древесной стружки и клея. Материал обладает гладкой поверхностью и неплотной рыхлой сердцевиной. ДСП хорошо гасит вибрации, однако пропускает через себя звук. Плиты легко скрепляются клеем для дерева или монтажным клеем, однако их края имеют тенденцию крошиться, что немного усложняет работу с материалом. Также он боится влаги – при нарушении производственных процессов легко её впитывает и разбухает.

В магазинах продают доски разной толщины: 10, 12, 16, 19, 22 мм и так далее. Для небольших корпусов (объемом меньше 10 литров) подойдет ДСП толщиной 16 мм, а для корпусов большего размера следует выбрать доски толщиной 19 мм. ДСП можно облицовывать: обклеивать пленкой или тканью, шпаклевать и красить.

Древесно-стружечная плита используется при создании акустической системы Denon DN-304S (на фото выше). Производитель выбрал ДСП потому, что этот материал является акустически инертным: колонки не резонируют и не окрашивают звук даже при высокой громкости.

Облицованная ДСП

Это ДСП, облицованная декоративными пластиками или шпоном с одной или с двух сторон. Плиты с деревянной облицовкой скрепляются обычным клеем для дерева, однако для ДСП, облицованной пластиком, придется покупать специальный клей. Для обработки срезов доски можно воспользоваться кромочной лентой.

Читать еще:  Устройство садовых дорожек

Столярная плита

Популярный строительный материал из реек, брусков или других наполнителей, которые оклеены с двух сторон шпоном или фанерой. Плюсы столярной плиты: относительно малый вес и простота обработки краев.

Ориентированно-стружечная плита (ОСП)

ОСП – это доски, спрессованные из нескольких слоев тонкой фанеры и клея, узор на поверхности которых напоминает мозаику желтого и коричневого цветов. Сама поверхность материала неровная, но ее можно отшлифовать и покрыть лаком, поскольку текстура дерева придает этому материалу необычный вид. Такая плита обладает высоким коэффициентом звукопоглощения и устойчива к вибрациям.

Также стоит отметить, что благодаря своим свойствам ОСП используется для формирования акустических экранов. Экраны необходимы для создания комнат прослушивания, где пользователи могут оценить звучание акустических систем в практически идеальных условиях. Полосы из ОСП крепятся на определенном расстоянии друг от друга, образуя тем самым панель Шредера. Суть решения заключается в том, что закрепленная в определенных точках полоса под воздействием акустической волны расчетной длины начинает излучать в противофазе и гасит ее.

Древесноволокнистая плита средней плотности (МДФ)

Сделанный из древесной стружки и клея, этот материал более гладкий, чем ОСП. Благодаря своей структуре МДФ хорошо подходит для изготовления дизайнерских корпусов, поскольку легко поддается распилу, – это упрощает стыковку деталей, скрепляемых между собой при помощи монтажного клея.

МДФ можно облицовывать, шпаклевать и красить. Толщина плит варьируется от 10 до 22 мм: для корпусов колонок объемом до 3 литров будет достаточно доски толщиной 10 мм, до 10 литров – 16 мм. Для больших корпусов лучше выбрать 19 мм.

Если при выборе материала для изготовления корпусов акустических систем отбросить в сторону звуковые аспекты, то останутся три определяющих параметра: низкая стоимость, простота обработки, простота склеивания. МДФ как раз обладает всеми тремя. Именно невысокая стоимость и «податливость» МДФ делают его одним из самых популярных материалов для изготовления колонок.

Пример использования МДФ – полочная акустика Arslab Classic 1 SE, стенки корпуса которой изготовлены из толстых древесноволокнистых плит, препятствующих возникновению вибраций и окрашиванию звука.

Фанера

Этот материал сделан из спрессованного и склеенного тонкого шпона (около 1 мм). Для повышения прочности фанеры слои шпона накладываются так, чтобы волокна древесины были направлены перпендикулярно волокнам предыдущего листа. Фанера – лучший материал для подавления вибраций и удержания звука внутри корпуса. Склеить фанерные доски между собой можно обычным клеем по дереву.

Шлифовать фанеру сложнее, чем МДФ, поэтому выпиливать детали нужно как можно точнее. Среди достоинств фанеры стоит выделить её легкость. По этой причине из неё часто делают кейсы для музыкальных инструментов, ведь достаточно обидно отменять концерт из-за того, что музыкант надорвал спину.

Именно этот материал применяется компанией Penaudio для производства напольной акустики – она использует латвийскую фанеру, которая изготавливается из березы. Многим нравится то, как выглядит обработанная березовая фанера, особенно после покрытия лаком, – это придает корпусу уникальности. Этим и пользуется компания: поперечные слои фанеры стали своеобразной «визитной карточкой» Penaudio.

Камень

Чаще всего используются мрамор, гранит и сланец. Сланец – самый подходящий материал для изготовления корпусов: с ним достаточно просто работать из-за его структуры, и он эффективно поглощает вибрации. Главный недостаток – необходимы специальные инструменты и навыки обработки камня. Чтобы как-то упростить работу, возможно, имеет смысл изготовить из камня только переднюю панель.

Читать еще:  Построить дымоход для котла своими руками не сложно

Стоит отметить, что для установки колонок из камня на полку, вам может понадобиться мини-кран, да и сами полки должны быть достаточно прочными: вес каменной аудиоколонки достигает 54 кг (для сравнения, колонка из ОСП весит около 6 килограмм). Такие корпусы серьезно улучшают качество звука, но их стоимость может оказаться «неподъемной».

Колонки из цельного куска камня делают ребята из компании Audiomasons. Корпусы вырезаются из известняка и весят порядка 18 килограмм. По заявлениям разработчиков, звучание их продукта придется по вкусу даже самым искушенным меломанам.

Оргстекло/стекло

Можно сделать корпус для динамиков из прозрачного материала – это действительно круто, когда видно «внутренности» колонки. Только здесь важно помнить, что без должной изоляции звук будет ужасным. С другой стороны, если вы добавите слой звукопоглощающего материала, прозрачный корпус перестанет быть прозрачным.

Неплохим примером акустической hi-end-аппаратуры из стекла может служить Crystal Cable Arabesque. Корпуса техники Crystal Cable изготавливаются в Германии из полос стекла толщиной 19 мм со шлифованными гранями. Детали скрепляются между собой невидимым клеем в вакуумной установке, дабы избежать появления пузырьков воздуха.

На выставке CES-2010, проходившей в Лас-Вегасе, обновлённые Arabesque завоевали все три награды в области Инноваций. «До сих пор ни одному производителю техники не удавалось добиться настоящего hi-end-звучания от акустики, изготовленной из такого сложного материала. – писали критики. – Компания Crystal Cable доказала, что это возможно».

Клееная древесина/дерево

Из дерева получаются хорошие корпуса, однако здесь нужно учитывать важный момент: дерево имеет свойство «дышать», то есть оно расширяется, если воздух влажный, и сжимается, если воздух сухой.

Так как деревянный брусок проклеивается со всех сторон, в нем создается напряжение, что может привести к растрескиванию древесины. В этом случае корпус потеряет свои акустические свойства.

Металл

Чаще всего для этих целей используется алюминий, точнее – его сплавы. Они легкие и жесткие. По мнению ряда специалистов, алюминий позволяет уменьшить резонанс и улучшить передачу высоких частот звукового спектра. Все эти качества способствуют росту интереса к алюминию со стороны фирм-производителей аудиоаппаратуры, и его используют для изготовления всепогодных акустических систем.

Существует мнение, что изготовление цельнометаллического корпуса – не самая хорошая идея. Однако стоит попробовать сделать из алюминия верхние и нижние панели, а также перегородки жесткости.

Корпуса акустических систем: легкий пластик и прочный металл

Современные корпуса профессиональных акустических систем изготавливают не только из дерева, но из пластика или металла.
Металл
При изготовлении корпусов АС из металла чаще всего используется алюминий и его сплавы. Корпус, сделанный из сплавов алюминия легкий, обладает прочностью и высокой жесткостью. Применение алюминия положительно влияет на акустические характеристики корпуса: позволяет сглаживать резонансы на высоких частотах, чем улучшает качество звука.

Алюминий и его сплавы интересны для производителей акустики по нескольким причинам. Они простоты обработке и изготовлении конструкций. Алюминий и его сплавы проявляют высокую устойчивость к различным условиям эксплуатации таким, как влажность, температура и т.п.

И еще один немаловажный фактор, способствующий использованию именно алюминиевых сплавов, — это их невысокая стоимость и доступность. Ведь как известно, алюминий занимает первое место среди металлов по распространённости в земной коре.
Дополнительная специальная обработка корпуса сделанного из металла способствует снижению резонансных вибраций. И как показывает практика , грамотная технологическая обработка металлических стенок корпуса позволяет достигать такого же качество звучания АС, как и у превосходно спроектированной акустики в деревянном корпусе.
Примером тому могут послужить акустические системы немецкого производителя акустики премиум-класса Cadenbach Acoustics. В производстве акустических систем компанией Cadenbach Acoustics для изготовления корпусов были использованы сплавы алюминия для широкополосной акустической системы BELISAMA и элемента линейного массива DIVA. В результате, звучание этих АС, как и всей акустики Каденбах, превосходное. А использование металлического корпуса придает этим моделям дополнительную элегантность.

Читать еще:  Мастер-класс: нитяные шторы своими руками

Пластик
Применение в производстве акустики пластмассы объясняется следующими причинами. Во-первых, у разработчиков акустических систем появляется возможность изготовить АС любой формы, цвета, дизайна. Во-вторых, применение пластиков значительно снижает требования к условиям эксплуатации и хранения акустических систем. И конечно неоспоримое достоинство пластмасс — их низкая себестоимость.

Для примера приведу некоторые данные по стоимости некоторых используемых в производстве АС пластмасс. Так материал для всепогодной акустики полиуретан стоит 500 тысяч рублей за тонну. А стоимость одного из самых широко применяемых материалов для изготовления АС ABC пластика в десять раз меньше и составляет в среднем 50 тысяч рублей за тонну .

Лучшие производители акустических систем

Надо отметить, что у специалистов имеются некоторые претензии к качеству звучания акустических систем из пластика, но в большинстве случаев это относится к дешевым акустическим системам.
В целом, пластиковые АС звучат вполне достойно, главное – правильно подобрать соответствующий пластик для корпуса. Сегодня многие серьезные производители выпускают качественную акустику в корпусах из пластмасс.
Например, компания DAD для производства АС использует современный аналог ABC пластика – полипропилен. Полипропилен характеризуется высокой молекулярной плотностью, обладает хорошими звуковыми показателями и устойчив к механическим нагрузкам, имеет низкую водо-газопроницаемость. Стоимость полипропилена такая же как и у ABC пластика, но в отличие от последнего он считается более экологичным материалом. На сегодняшний день во всем мире показателям экологичности изделий уделяется серьезное внимание, что приводит к поиску новых материалов и новых решений. И применение полипропилена вместо ABC пластика продиктовано следующими соображениями: полипропилен в отличии от ABC пластика подлежит вторичной переработке, а при горении не выделяет ядовитых веществ.
В настоящее время, некоторые производители изготавливают полипропиленовые композитные (вспененные) корпуса АС , применяемая модификация полипропилена дешевле обычного на 15%.

Устойчивость пластиков к условиям окружающей среды делает их особенно привлекательными для изготовления всепогодной акустики.

Лучшим материалом для всепогодной акустики является полиуретан.
Полиуретан очень прочный, твердый и эластичный материал. Корпус из полиуретана очень надежен, ведь полиуретан относится к конструкционным материалам, применяемым в деталях машин и механизмов, подвергающихся силовым нагрузкам. Также корпуса из полиуретана очень устойчивы к воздействию агрессивной внешней среды, например, к ультрафиолету. Корпус АС, сделанный из полиуретана имеет рабочий диапазон температур от −60 °С до +80 °С.
Наша компания работает на объектах, где необходимо устанавливать именно всепогодные акустические системы, — это стадионы, бассейны, аквапарки, скверы, заправки, теплоходы, базы отдыха и т.д. Мы фактически можем подтвердить, что установленные нами всепогодные акустические системы в корпусах из полиуретана Серия Compact очень хорошо зарекомендовали себя на объектах. В настоящий момент, накопленная по их работе статистика позволяет нам уверенно рекомендовать акустические систем Серии Compact нашим клиентам для всепогодного использования.
Предлагаем Вам посмотреть некоторые инсталляции, выполненные с использованием акустических систем серии COMPACT. Смотреть!
В данной статье приведена информация актуальная на сегодняшний день. Но наука, а вместе с ней и акустическая промышленность непрерывно идут вперед. И возможно уже сейчас открыт новый материал для изготовления корпусов акустических систем, применение которого гарантирует превосходный звук.

Источники:

http://habr.com/ru/company/audiomania/blog/394751/

http://www.unvispro.ru/brends/fourbrends1124.html

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector