Как сделать свою колонку в домашних условиях. Акустическая система своими руками: выбор динамиков, акустического оформления, изготовление. Приступаем к работе

Акустические колонки

То, каким будет качество звука в машине, напрямую зависит от месторасположения колонок. Кроме того в этом деле имеет значение и резонанс корпусов.
Поэтому корпус колонки, применяемой в данном случае, должен быть выполнен из материала, имеющего достаточный резонанс. В результате этого самым подходящим вариантом будет – создание колонок своими руками.
О том,как самому сделать акустические колонки, можно узнать из нашей статьи. Информация поможет узнать не только, как сделать акустические колонки самому, но и как собрать настоящую акустическую систему.

Создание условий для колонки

В первую очередь необходимо узнать, каких размеров будет колонка. Для этого следует определиться с местом ее расположения.
Чаще всего колонку устанавливают в багажнике, поскольку здесь есть достаточно места, чтобы ей хватило пространства. Кроме того в багажном отсеке также создается своеобразный резонанс, поэтому музыка звучит здесь немного иначе.
Установить колонки можно и возле заднего стекла, однако здесь они должны будут иметь более компактные размеры, так как массивные колонки сюда могут не поместиться.

Примечание. Однако это опять же зависит от положения колонки: стоя или лежа.

Измерение размеров

Чтобы узнать размер ящика для колонки следует:

• Определиться с местом ее размещения.
• Определить, сколько пространства можно отвести для установления .
• Измерить размер отведенной площади.

Примечание: для колонки в багажном отсеке вполне хватит 30 см длины. А вот колонки, установленные за задним сиденье не должны иметь более 15 см.

Выбор материала

• ДСП. Кстати найти данный материал можно намного проще, чем остальные, так как он часто встречается в продаже. Кроме того, его цена является вполне доступной.
  Преимущество данного материала заключается в том, что он обладает довольно большой отдачей, поэтому звук динамиков не будет искажаться. Также этот материал является самым легким, поэтому конструкция не будет обладать слишком большим весом.
• Твердая резина (эбонит). Изделия получаются довольно неплохими, однако звук будет немного приглушенным. Да и найти в продаже куски эбонита прямоугольной формы не так-то просто.
  Кроме того изделие может иметь неприятный запах. Самое главное преимущество: эбонит трудно воспламеняется, поэтому при коротком замыкании корпус колонки не сгорит.

• Древесина. Подойдет древесина любого дерева.
  При этом лучше отдавать предпочтение дубу или сосне, так как с их помощью можно создать неплохой резонанс. Также преимуществом материала является его привлекательный внешний вид.

Примечание: такое изделие можно даже будет покрасить, поэтому оно получится очень красивым.

Создание корпуса

Выполнить корпус можно любым удобным способом.
Самым подходящим вариантом является следующий:

• При помощи ножовки вырезать детали из материала.
• Выбрать детали, к которым будут крепиться динамики. В их центральной части следует сделать отверстия круглой формы.

Примечание: диаметр отверстия должен совпадать с диаметром нижней части динамика.

• Также необходимо вырезать небольшие кольца, которые будут крепиться снизу проделанных отверстий (чтобы динамик надежно фиксировался). Форма этих колец должна напоминать тарелку без дна.
• Приклеить кольца к деталям.
• Вокруг колец в деталях сделать еще отверстия в форме треугольника с закругленными углами.

Примечание: это необходимо для того, чтобы звук проникал и в корпус, а не выходил только наружу.

• Для внутренней части корпуса следует также изготовить небольшие перегородки (их длина должна соответствовать длине самого корпуса). С их помощью будет удерживаться фазоинвертор.
• Сделать небольшие порты, через которые будут закрепляться клеммы.

Сборка колонки

Чтобы собрать все детали в одно целое, следует:

• Соединить детали корпуса при помощи клея или саморезов: прямоугольные части по бокам, нижнюю часть, а также часть с отверстием сверху.
• Внутри заполнить колонку синтетическим пухом.
• Установить динамик на предназначенное место.

Примечание: проводку динамика можно вынуть через любое отверстие, которое создается удобным способом.

• Покрасить каркас лаком. Таким образом, у него появится законченный внешний вид.

Примечание: для покраски не обязательно использовать лак. Для этого может пригодиться черная краска. А некоторые детали можно вообще выполнить в другом цвете.

Создание акустической системы

Акустическая система не всегда свидетельствует о наличии колонок.
Произвести работу по созданию акустической системы в машине можно так:

• Изготовить подиумы из пены. Для этого:
• Сделать шаблон из картона. Приложить его к месту, где должен быть подиум.
• Используя шаблон, вырезать основание для подиума. С этой целью может пригодиться обычная фанера и арматура.
• Основание состоит из двух колец. При этом диаметр первого кольца должен соответствовать диаметру защитной сетки. А вот диаметр второго – диаметру колонки.
• Кольца необходимо соединить между собой при помощи саморезов.
• Вырезать шесть брусочков для создания наклона. Склеить все детали между собой.
• В каркас залить монтажную пену и оставить так, пока она не высохнет.
• Получится более интересный вариант, если вместо фанеры использовать небольшие куски различных пород деревьев. При этом следует подбирать сухие кусочки дерева, не имеющие трещин. Сверху все следует тщательно покрыть лаком, чтобы конструкция стала более надежной. Для большей эффективности все можно закрепить при помощи двух реек.
• Вмонтировать динамики в гнезда и установить подиумы.

Таким образом, создать акустические колонки(см.) можно прямо у себя дома и своими руками. Цена такого удовольствия не будет высокой, так как потратиться нужно будет только на покупку материала.
Да и вообще, использовать можно любые старые динамики. Главное, чтобы они работали и были в неплохом состоянии.
Конечно, прежде чем начинать данный процесс, стоит пересмотреть различные фото и видео с этой тематикой. Инструкция также пригодится.

Характерная особенность контрапертуры в том, что звук, приходящий к слушателю фактически со всех сторон, хотя и создает впечатляющий эффект присутствия, не может в полной мере передать информацию о звуковой сцене. Отсюда рассказы слушателей об ощущении летающего по комнате рояля и прочих чудесах виртуальных пространств.

Контрапертура

Плюсы: Широкая зона эффектного объемного восприятия, натуралистичность тембров благодаря нетривиальному использованию волновых акустических эффектов.

Минусы: Акустическое пространство заметно отличается от звуковой сцены, задуманной при записи фонограммы.

И другие...

Если вы думаете, что на этом список вариантов оформления колонок исчерпывается, значит вы сильно недооцениваете конструкторский энтузиазм электроакустиков. Я описал только наиболее ходовые решения, оставив за кадром близкую родственницу лабиринта - трансмиссионную линию, полосовой резонатор, корпус с панелью акустического сопротивления, нагрузочные трубы...

Подобная экзотика встречается довольно редко, но иногда она материализуется в конструкции с действительно уникальным звучанием. А иногда и нет. Главное не забывать, что шедевры, как и посредственности, встречаются во всех оформлениях, что бы ни говорили идеологи того или иного бренда.

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).

Камень

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

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

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

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

Высококачественные звуковые колонки для домашней звукоусилительной аппаратуры воспроизводят НЧ-сигналы с частотой 30-50 Гц, что соответствует длине звуковой волны 7-10 м. Чтобы эффективно излучать такие колебания, нужны динамические головки с большим диаметром диффузора (существуют экземпляры d 400 мм). Однако на практике чаще всего применяются «динамики» размером от 200 до 300 мм. Их собственная резонансная частота составляет 15-30 Гц.

Когда на головку подают звуковой сигнал, ее подвижная система колеблется, излучая в обе стороны одинаковые по силе, но противоположные по фазе звуковые колебания, которые имеют ненаправленный характер. Корпус «динамика» не в состоянии изолировать одну от другой области сжатия и разрежения воздуха. В результате в точке слушания звуковое давление имеет низкий уровень. Это явление известно в технике как акустическое короткое замыкание. Устраняют его, помещая акустический излучатель в закрытый ящик (рис. 1). (Символы на рисунках обозначают: а - ширину, Ь - глубину, с - высоту ящика, х - толщину материала, (1 - толщину планки). Часто в нем делают одно или даже несколько отверстий, располагая их в определенных местах корпуса (рис. 2). Такие отверстия называются фазоинвер-торами, или басрефлекторами. Их разновидность - пассивный излучатель (рис. 3), представляющий собой неподключенную динамическую головку. Расположение отверстий на передней панели корпуса звуковой колонки выбирают таким образом, чтобы обратное излучение совпадало с фронтальным, повышая тем самым низкочастотное звуковое давление.

Важное значение для акустических колонок имеют их размеры, форма и материалы, из которых они сделаны, внутренняя «начинка» и оформление лицевой панели. Тем самым корпус влияет на технические параметры установленной в нем динамической головки и прежде всего на повышение ее собственной резонансной частоты. Немаловажную роль здесь играют диаметр диффузора и «литраж» корпуса. С увеличением его объема и уменьшением размеров подвижной системы резонансная частота изменяется незначительно. Если же головку с большим диффузором установить в сравнительно небольшой ящик, резонансная частота заметно изменится - низкие частоты «срезаются», и в результате эффективный частотный диапазон колонки сужается. Иными словами, неправильно подобранный по объему корпус может ухудшить качество воспроизведения даже очень хорошей динамической головки.

Для эффективной отдачи головки на низких частотах болгарские радиолюбители рекомендуют выбирать объемы колонки, исходя из приведенных в таблице данных.

При использовании фазоинвертора также необходимо выполнять определенные требования. Отверстие под него должно быть расположено на расстоянии не менее 60-80 мм от НЧ-головки и в 40-50 мм от задней стенки корпуса. На таком же расстоянии от отверстия укладывают и звукопоглощающий материал. Лучше, если фазоинвертор расположен под НЧ-головкой.

Рекомендуемые размеры для фазоинверторов зависят от «литража» колонки и диаметра диффузора головки. Так, с головкой d 125 мм, установленной в корпусе с внутренним объемом В дм3, труба фазоинвертора имеет d 50 (46) мм и Ь=60 мм. Для громкоговорителя объемом 16 дм3, диаметр диффузора которого равен 160 мм, нужна труба d 50 мм и длиной 100 мм. Соответственно для головки d 200 мм при объеме У=30 дм3 размеры трубы составят d 75 мм, Ь = 100 мм. У громкоговорителя d 300 мм, при N4 = 60 дм3 труба должна иметь d 75 мм и Ь = = 220 мм.

Форма корпуса, как внутренняя, так и наружная, также влияет на частотную характеристику громкоговорителя. Наиболее приемлема - сферическая, а самая неподходящая - куб, когда динамическая головка расположена в геометрическом центре одной из его сторон. В цилиндрическом корпусе наиболее благоприятное расположение головки - поперечное (рис. 4а), а не продольное (рис 46), хотя крепить ее в последнем случае намного про це.

Если корпус имеет наиболее распространенную форму параллелепипеда, низкочастотный «динамик» лучше всего установить несимметрично относительно сторон отражательной доски (рис. 1).

Разновидность колонки в форме параллелепипеда показана на рисунке 5.

Хорошие акустические данные у громкоговорителя с корпусом в виде треугольной призмы (рис. 6) или усеченной пирамиды (рис 7, 8).

Для объема 5-10 дм3 и мощности «динамика» 6-10 Вт достаточна толщина стенок ящика 8-10 мм, а для V =» 40-60 дм3 и мощности 40-100 Вт - остальные - из фанеры или ДСП. Однако при больших габаритах корпуса и значительной мощности динамической головки в нем все же могут возникать нежелательные вибрации. Чтобы их избежать, стенки колонки стягивают деревянными рейками сечением 40 X40 мм или металлическими прутками d 6- 10 мм (рис. 10).

Фазоинверторы изготавливают из пластмассовых или металлических (например, дюралюминиевых) труб с толщиной стенок не менее 2 мм.

Минералы также применяют в качестве материала для постройки колонок. На первом месте стоит мрамор. Благодаря слоистой структуре он хорошо гасит звук, и поэтому в нем не возникают резонансные колебания. Мрамор легко обрабатывается, но как недостаток следует отметить, что он тяжел и хрупок.

Стенки корпуса соединяют между собой одним из способов, показанных на рисунке 11. Легче изготовить ящик со съемными передней и задней панелями.

Сначала вырезают боковые стенки. Перед сборкой к ним необходимо приклеить и затем прибить мелкими гвоздями ограничительные монтажные рейки размером 15X15 или 20X20 мм и длиной, указанной на рисунке 12.

Стенки корпуса склеивают клеем «Универсал» или С-200 и через каждые 15-20 мм вбивают тонкие гвозди для большей надежности крепления. Ящик будет еще крепче, если по его углам вклеить дополнительные бруски (рис. 13). Свободные места заливают эпоксидкой. По собранной таким образом обтяжке определяют размеры лицевой и задней панелей. Их изготавливают из дерева хвойных пород. Исходя из имеющихся динамических головок, намечают расположение отверстий под них (рис. 14).

Колонки часто украшают декоративными рамками из деревянных реек сечением 15×15 мм. Радиоткань натягивают на отражательную доску и закрепляют кнопками или мебельными гвоздями.

Внутренний объем колонки заполняют каким-нибудь звукопоглощающим материалом, например стекловатой. Количество ее определяют путем измерения резонансной частоты. Наполнение корпуса считается нормальным, если она снизилась на 10-12%. Опытным путем установлено, что для этого потребуется 30-40 г стекловаты или 10-15 г полиэстероновой ваты (ямболена) на 1 дм3. Можно использовать и ветошь. Звукопоглощающий материал помещают в чехол из плотной ткани.

Если размеры корпуса правильно выбраны и он тщательно уплотнен, то при аккуратном нажатии на диффузор низкочастотной головки ее подвижная система плавно возвращается в первоначальное положение. Отсутствие такого явления свидетельствует о наличии акустических потерь, снижающих звуковое давление на низких частотах на 1-2 дБ.

Пользователь сайта HabraHabr с ником vinxru опубликовал пошаговый мануал как сделать DIY колонки для дома своими руками. В первую очередь это его контрольная работа, можно сказать, что это итоговый зачет, и главной целью было получить хороший звук для квартиры (планировалось, что это будут колонки для компьютера, а не акустика для домашнего кинотеатра), используя недорогие, но проверенные решения, добившись оптимальной пары цена/качество.

Какие расходные материалы потребовались: немецкие динамики Visaton, трансформаторы, силовой провод, 2 радиатора, клей, герметик, шпатлевка, ДСП, пленка, синтепон + инструменты, которые есть у любого, кто своими руками делает подобное железо.

Динамики для компьютерных колонок

Знайте, что залогом хорошего звука колонок являются в первую очередь динамики, а уже во вторую усилитель и провода. Поэтому необходимо выбрать качественные динамики для компьютерных колонок, которые вы планируете самостоятельно собрать.

В данной случае выбор упал на немецкие широкополосные динамики Visaton B200, которые отыгрывают весь диапазон от 57 до 18000 Гц (а с фильтром так и от 40 Гц). Такой выбор хорош еще и тем, что отпадает необходимость иметь несколько динамиков внутри одной колонки и использовать для их согласования кроссовер. А чем меньше деталей в любом механизме — тем он надежнее!

Широкополосные динамики Visaton B200

Данные динамики Visaton B200 обладают почти в 10 раз более высокой чувствительностью в сравнении с древними советскими колонками S90, таким образом им достаточно мощности в 3Вт, чтобы выдавать такой же саунд, который старые советские могли дать только при 30 ваттах.

Но за такое удовольствие приходится платить размером ящика колонки, в данном случае для каждого динамика придется собрать 150 литровый ящик, только в таком случае эта самодельные колонки смогут полноценно работать.

Звуковая плата для компьютерных колонок

При поиске звуковой карты в компьютер для будущих колонок первоначально выбор пал на звуковуху X-Fi Xtreme Audio от Creative, покупать дороже в тот момент смысла не было, но так только казалось.

Забегая вперед надо отметить, что качество этой звуковой карты оставляло желать лучшего, не помогло и ковыряние в настройках — дефолтные установки оказались оптимальными.

Забегая еще дальше надо отметить, что карта при попытках выжать из неё максимум и идеал — сгорела, поэтому пришлось купить новую. В этот раз была куплена звуковуха подороже — ESI Juli@, с максимальной частотой ЦАП / АЦП — 192 кГц / 192 кГц и динамическим диапазоном ЦАП/АЦП 112 дБ / 114 дБ.

Сказать, что более дорогая карта сотворила чудо — нельзя, эффект от неё был не намного лучше, чем от более дешевого Creative, мало того, обе эти PCI-карты работали практически также, как интегрированная в материнскую плату звуковуха. Это подтвердило и тестирование двух внешних карт и встроенной с помощью программы RMAA — существенного превосходства этих звуковых плат над «звуком», интегрированным в материнку не было.

Так что не торопитесь покупать отдельную звуковую карточку, если планируете собирать DIY колонки для вашего компьютера, интегрированного в материнскую плату «звука» может оказаться вполне достаточно, чтобы получить отличное звучание.

Усилитель для самодельных колонок

В качестве усилителя для этих самодельных колонок была выбрана микросхема LM3886, как самый простой способ получить Hi-Fi качество звучания буквально «на коленке», не переплачивая!

Если верить анализатору RMAA — LM3886 на порядок лучше, чем того требует стандарт звука Hi-Fi, то есть искажения звука в усилителе на этой микросхеме будут в 100 раз меньше, чем может услышать человеческое ухо.

Стоит отметить, что некоторые рукастые фанаты умудряются на основе этой микросхемы создать DIY-усилители, допускающие лишь 0,0002% искажений. Хотя даже 1% искажений очень трудно услышать обычному человеку.

Для охлаждения получившегося усилителя был использован обычный алюминиевый процессорный радиатор (без вентилятора). Такой самодельный усилитель будет работать на мощности не более 5 Вт и такого охлаждения ему для этого вполне достаточно. Но даже если бы пошел перегрев, то встроенная в схему защиты от перегрева не дала бы ему сгореть, просто выключив бы его.

Чтобы иметь возможность улучшать усилитель его изначально можно собирать на монтажной плате по схеме:

Построив всё на монтажной плате можно заменять те или иные детали, модернизируя схему усилителя, разводку и тд, при этом измеряя необходимые параметры программой RMAA.

После того как удалось оптимизировать схему усилителя, была изготовлена обычная печатная плата (ЛУТ — лазерно-утюжная технология), но качество усилителя при этом принципиально не изменилось, если верить анализу в RMAA, сделан вывод, что монтажные платы для домашней DIY-электроники вполне годятся!

Процесс сборки DIY колонок для компьютера

Материалом для корпуса домашних колонок выбрана 16 мм ДСП, МДФ стоит в 4 раза дороже, а разницы никакой не будет, а если нет разницы, то зачем платить больше? Если использовать более толстый лист ДСП, то вес корпуса будет слишком большим, колонки станут неподъемными из-за своей тяжести.

Лучше сразу начертить схему распила листа ДСП, чтобы распилить его прямо у продавца, и не заниматься этим дома, избежав лишнего шума и пыли, буквально.

В данном случае была выбрана форма башни, чтобы поднять динамики повыше над полом.

Внутри корпуса колонок установлены распорки для увеличения жесткости конструкции (внутри распорки стянуты саморезами и зафиксированы «жидкими гвоздями»).

Корпус можно либо покрасить, либо обклеить самоклеющейся пленкой, типа Oracal — в данном случае решено было выбрать пленку! Перед оклейкой необходимо все зазоры, щели, отверстия от саморезов и необработанные края ДСП покрыть слоем шпатлевки, дать ей высохнуть, и только после этого приступать к оклейке (или к покраске, если решите красить корпус).

К стенкам корпуса необходимо приклеить синтепон или специальный демпфирующий материал для самодельных колонок, но качество для домашнего использования колонок от этого наполнителя не сильно улучшиться.

В корпусе каждой колонки установлен собственный усилитель, а также в каждой собственный блок питания, то есть они полностью независимые и могут подключаться к компьютеру как парой, так и по одиночке. Разъемы питания использованы как у блока питания компьютерного системника, что довольно удобно, когда необходимо подключить чужой системник, принесенный к вас «в гости» — вы просто вынимаете провод питания из одной колонки и подключаете её.

Для «подключения звука» в колонках использован разъем «аудио Jack 6,5 mm», из плюсов — можно подключить к колонке напрямую электрогитару. Была надежда, что Jack 6,5 mm надежнее чем Jack 3,5 mm, но нет, толстые разъемы ломаются также как и тонкие…

Расходы на самодельные домашние колонки

Примерно вот такая калькуляция расходов несколько лет назад получилась на эти DIY колонки для дома, сделанные своими руками за пару недель по вечерам после работы:

• Динамики — 15000 руб
• Трансформаторы — 2×800 руб
• Силовой провод — 200 руб
• 2 радиатора — 2×200 руб
• Остальные электродетали — 1000 руб
• ДСП (с распилом) — 1000 руб
• Синтепон — 400 руб
• Клей — 200 руб
• Герметик — 100 руб
• Шпатлевка — 100 руб
• Пленка (под дерево) — 300 руб
• Серебристая пленка — 500 руб

Суммарно всех расходов получилось до 20 000 рублей, это не считая звуковой карты, потому что в итоге от неё оказалось вполне можно отказаться!

Собрать собственную бюджетную аудио-систему для обычной квартиры вполне возможно! Правильно сделанная своими руками акустическая система, будет звучать не хуже, а то и лучше, чем за те же деньги купленная «фирменная». Практически все компоненты для DIY колонок можно заказать через интернет с доставкой по стране. Многие производители динамиков сами публикуют готовые схемы корпусов для соответствующих динамиков, то есть у вас есть готовая «выкройка», и можно напилить деталей корпуса не заморачиваясь с самостоятельными расчетами. Но даже если готовой схемы корпуса у вас нет, то существует софт и сервисы для расчета параметров и размеров корпусов под определенные характеристики динамиков. Если вы знаете общие принципы аудиосистемы, то сможете собрать её своими руками в домашних условиях!