Меню

Из какого дерева лучше сделать колонки



Из какого дерева лучше сделать колонки

Вопрос выбора материала для изготовления корпуса акустической системы возникает одним из первых как у новичков, так и у опытных людей. И это не удивительно, ведь как минимум 50% качества звучания готового проекта зависят только от правильного изготовления корпуса.

Автор: MetalHeart

Перекопав кучу литературы, статей и пробороздив по просторам мультиязычного Интернета, толкового ответа я так и не нашел. В книгах и статьях, как правило, дается приближенная оценка результатов без конкретных аргументаций и твердых выводов. Любое же обсуждение этого вопроса на форумах приводит к многостраничным перепалкам среди участников, опять же без аргументов и результатов, позволяющих таки определиться с выбором. И как-то совершенно неожиданно на просторах нидерландской сети я обнаружил отличную и уникальную в своем роде статью по теме. Тут было все – измерения, графики, подробные комментарии и заключения от автора. Чтож.. нидерландским владеют не многие, но было бы очень неплохо, чтобы и русскоговорящие умельцы смогли, наконец, получить исчерпывающий ответ на такой важный и непростой вопрос. Я взялся за перевод.

Для создания хороших акустических систем (АС) прежде всего необходим хороший корпус. Корпус АС обеспечивает необходимое сосредоточивание (направленность) акустической энергии. В идеальном случае корпус АС должен быть абсолютно жестким и не подвергаться воздействию акустической энергии. Чаще всего материалом корпусов является древесина. Также применяются и другие материалы, такие как пластик, алюминий, камень и бетон. Большое количество АС имеют проблемы в звучании связанные с тем, что их корпуса придают свою собственную окраску звуку, так как сами излучают почти столько же звуковых волн, сколько и сама динамическая головка. Этот эффект проявляется на определенных частотах и четко себя выдает. Что же происходит на самом деле?

Что же происходит на самом деле?

Динамическая головка (ДГ), установленная в корпусе АС вибрирует в такт входному сигналу, поступающему с усилителя мощности. Эти колебания передаются через ее корзину ДГ на корпус АС и приводят к вибрации всей конструкции в целом. Другой путь передачи вибрации обусловлен быстрым сжатием и расширением воздуха внутри корпуса АС в такт хода диффузора ДГ (эффект поршня). Эти колебания очень малы по амплитуде, и их трудно обнаружить визуально или потрогав корпус рукой. В идеальном случае ДГ не имеет контакта с корпусом АС и не оказывает акустического давления на стенки ящика — акустическая система звучит, как отдельно взятая ДГ. На практике это, конечно же, недостижимо и важнейшую роль в звучании АС играет материал и конструкция их корпусов. Этот вопрос волнует меня, как и любого другого производителя качественных АС прежде всего. И чтобы иметь возможность выбирать лучший материал для постройки АС я произвел их экспериментальное исследование.

Методика измерений

Как же протестировать широкий набор материалов?

Для измерения создана специальная методика. Был сконструирован корпус (типа закрытый ящик с утопленным заподлицо динамиком) из 18мм МДФ, укрепленного 32мм слоем бетона. Вес готового корпуса тестового ящика составил 105кг.

Толщина всех исследуемых панелей тоньше, чем стены экспериментального ящика, таким образом, в конструкции формируется самое слабое звено для измерений.

Фронтальная часть тестового ящика имеет рамку под установку в нее исследуемых панелей.

Для возможности проведения измерений панелей с ребрами жесткости, в центре проема под тестовую панель установлено съемное ребро.

Сначала необходимо найти место для проведения контрольных измерений.

Контрольное измерение проводится без установки тестовой панели в экспериментальный корпус.

Второе измерение проводится так же, но с установленной тестовой панелью и мы видим разницу в спектрах, как показано на рисунке 1.

Если во втором измерении мы не производим никаких изменений, то соответственно никакой разницы между спектрограммами мы не должны увидеть.

Измеренное различие заключается в уменьшении звукового давления тестовой панелью.

То есть в идеальном случае (идеальный материал для корпуса АС) во втором измерении (с установленной панелью) мы не должны увидеть каких-либо всплесков частот на спектрограмме (подобно тому, что на рисунке 2).

Чтобы исключить влияние уровня окружающего шума, проводилось измерение последнего на более высокой чувствительности системы (рисунки 2, 3).

Во всех случаях использовались одинаковые настройки.

Для того чтобы исключить возможное влияние пространства, измерения проводились на малом расстоянии (17,5см) напротив центра тестовой панели.

Источник

Корпуса для акустических систем. 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.

Читайте также:  Сделай сам поделки с веток деревьев

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.

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.

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.

Читайте также:  Как сделать игрушечного самолета из дерева

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.

Источник

Из какого материала должна быть акустическая система

Виды акустических систем

Акустическая система — важнейший компонент самой различной аудиотехники. Ее назначение состоит в том, чтобы как можно качественнее преобразовать электрический импульс в звуковой сигнал. В зависимости от соединения с усилителем акустику принято делить на активную (усилитель встроен в систему) и пассивную (усилитель внешний). По своим габаритам акустические системы (АС) бывают полочные и напольные. В свою очередь, они также делятся на ценовые категории — бюджетные, Hi-Fi и Hi-End классов.

Kenwood RS 7070 ML пример классических полочных колонок

В особый ряд выделяются всепогодные системы, способные работать в самых экстремальных условиях: на улице, под дождем, при повышенных и пониженных температурах, а также акустика категории Lifestyle, ориентированная на сочетание эксклюзивного дизайна и качественного звука.

Чем меньше искажений — тем лучше

Несмотря на все деления и градации, требования, предъявляемые к различным акустическим системам, практически идентичны. Если колонки используются при просмотре видеоматериалов, то их главная задача — достоверная передача голосов героев, музыки кино и всех аудиоэффектов. Самые же жесткие требования предъявляются к устройствам, предназначенным для прослушивания музыки: чем меньше искажений — тем лучше.

Акустические системы могут изготавливаться из различных материалов, и иметь самую порой необычную форму. Этот глобо-спикер, например отличается отличным пространственным звуком

В идеале АС должна обладать достаточной мощностью, чтобы гарантировать минимум звуковых погрешностей, воспроизводить полосу звуковых частот, доступную человеческому уху (от 20 Гц до 20 000 Гц), точно передавать звуковую сцену — как при прослушивании стерео, так и многоканального звука — и соответствовать размерам помещения по акустическому давлению, чаще называемого громкостью. Наконец, акустика должна удовлетворять эмоциональные и эстетические запросы покупателя, как своим звуком, так и своим видом.

Что же больше всего влияет на качество звучания акустической системы? Конечно, динамики и фильтры — одни из важнейших составляющих. Однако без корпуса, изготовленного из высококачественного материала с соблюдением всех технологических норм и параметров, сложно представить высококлассную аппаратуру. «Тело» колонки должно быть достаточно жестким, чтобы обеспечивать хорошее сочетание поглощения/отражения звуковых волн определенной частоты и мощности.

Стеклянные колонки от компании Waterfall, как ни покажется странным считаются референсными

Jamo R909 только с фронтальной части выглядят как колонки, на самом деле эта акустика выполнена по схеме «акустический экран» и корпуса не имеет вовсе

Производители АС используют самые разнообразные материалы для их создания. Например, колонки с корпусом из стекла, предлагаемые компанией Waterfall (модели Waterfall Angel, Waterfall Atabasca, Waterfall Victoria), создают визуальный эффект водопада, а у оригинальных акустических систем открытого типа Jamo R909 от Хенрика Мортинсена корпуса нет вообще. Однако основными материалами для производства все же являются пластик, дерево, а также металл.

Применяется довольно давно. Возможность выпуска колонок различной формы и низкая себестоимость сделали этот материал наиболее часто используемым в производстве техники бюджетных категорий, особенно в сегменте, обслуживающем персональные компьютеры. Однако у таких колонок есть ряд недостатков: многочисленные огрехи в звучании, дребезжание на средней и высокой громкости, среднечастотные резонансы.

Читайте также:  Как сделать корпус флэшки из дерева

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

Вместе с тем крупные производители звуковых систем предлагают потребителям высококлассную акустику с корпусами из пластика. Например, модели DM602 S3 и DM601 S3 от компании B&W, модель Q 8S от KEF, а немецкая фирма Bell-Audio запатентовала технологию изготовления корпусов из двухслойного монолитного пластика, по своим свойствам не уступающего двадцати слоям карельской березы: модели Bell V2.300 и Bell C2-200. Следовательно, при выборе АС нужно обращать внимание на качество пластика, из которого изготовлен корпус, но не ставить знак равенства между пластмассовым «телом» и плохим звуком.

Этот материал считается лучшим для производства акустических систем. Однако цельное дерево применяется довольно редко и только в элитных сегментах. Связано это с трудоемкостью процессов обработки. В идеале сырье должно отбираться еще на стадии вырубки, выдерживаться длительный срок, сохнуть естественным путем, без искусственного ускорения. Многие операции производятся вручную. Поэтому говорить о доступности этого материала не приходится.

Epos M5 акустика из дерева

Компания Bösendorfer, например, изготавливает из цельного дерева не только свои знаменитые рояли, но и панели для акустических систем (Series 1, Series 2, Series 7). Краснодеревщики фирмы тщательно отбирают и вручную обрабатывают материалы для отделки каждой колонки. А компания Sonus faber позиционирует свою акустику как музыкальный инструмент, поэтому серия Guarneri Memento, посвященная памяти великого музыкального мастера, изготовлена из массива клена, высушенного естественным образом в течение нескольких лет. Но все же чаше всего при производстве деревянных корпусов применяется фанера, ДСП (древесно-стружечная плита) и МДФ (древесно-волокнистая плита средней плотности).

Надо заметить, что из фанеры очень часто изготавливается профессиональная сценическая акустика, а вот меломанская гораздо реже

Фанера. Высококачественная фанера, как правило, многослойная — 12 слоев и более. Обладает хорошими поглощающими свойствами, легче ДСП и МДФ, мало подвержена расслоению. Такая фанера используется фирмой Outline в серии сабвуферов Victor и в модели SM 18, представленной в серии BEAT. Однако фанера — дорогостоящий материал, что делает его недоступным для массового производства.

Акустическая система из пластика

ДСП. Значительно дешевле цельного дерева и фанеры. Но это не единственное ее преимущество. Плиты толщиной более 16 мм обладают высокой плотностью, что способствует уменьшению резонансов корпуса. Благодаря своей структуре ДСП не привносит собственных призвуков. Проблема расслаивания и впитывания влаги, которым подвержена древесноволокнистая плита, успешно решается с помощью специальной окраски или облицовки различными материалами. Учитывая доступность и хорошие акустические характеристики, используется многими производителями. В частности, фирма Gemme Audio применяет ДСП для изготовления высококачественных акустических систем, например таких, как модели AN-S/L и AN-K/LX.

А вот и ошиблись – это не дерево, это МДФ

МДФ. Наиболее распространенный материал. Появился в результате улучшения технологий, которые применялись при производстве ДСП. МДФ изготавливается из высушенных древесных волокон, обработанных синтетическими связующими веществами и сформированных в виде ковра с последующим горячим прессованием, облицовывается натуральным или синтетическим шпоном. Несмотря на простую технологию получения и обработки, плиты средней плотности могут превосходить дерево по устойчивости к механическим повреждениям и влагостойкости.

И эта знаменитая акустическая система вовсе не пластик, а тоже прессованный в форме МДФ

Главными достоинствами МДФ являются хорошее поглощение звуковых колебаний и обеспечение механической жесткости корпуса колонки. Этим объясняется частота применения в производстве колонок различной ценовой категории. Примером применения этого материала могут служит следующие модели АС: ABS530T фирмы BBK, сабвуфер ASW855 от B&W и XQ Series компании KEF.

Чаще всего это алюминий. Применяют, как правило, его сплавы. Они обеспечивают хорошие механические качества: жесткость, плотность и легкость. По мнению ряда специалистов, алюминий позволяет уменьшить резонанс и улучшить передачу высоких частот звукового спектра. Кроме того, на воздухе «летучий металл» покрывается тонкой бесцветной пленкой, защищающей его от окисления. Все эти качества способствуют росту интереса к алюминию со стороны фирм-производителей. Особенно привлекателен он для изготовления всепогодных систем.

Вот такой лайф-стайл вариант двухполосной акустики

Его характеристики позволяют воплотить в жизнь новейшие дизайнерские решения. Например, американская компания American Acoustic Development LLC в своей Lifestyle серии изготавливает корпуса колонок, которые обеспечивают высокие стандарты звучания. Однако многие аудиофилы и профессионалы отмечают как недостаток непривычное «металлическое» звучание таких систем.

А вот это уже серьезная меломанская акустика с корпусом из металла AAD

Слушайте сами, решайте сами

Можно сказать, что ни один из видов рассмотренных материалов, используемых при изготовлении акустических систем, сам по себе не обеспечивает высококлассного звучания. Огромную роль тут играет соблюдение всех технологических параметров при производстве и сборке корпуса, настройки и доводки электронных компонентов акустической системы. Известность торговой марки не всегда гарантирует, что данная акустика подойдет именно Вам.

На самом же деле выбор материала акустики, равно как и самой акустики зависит лишь от ваших пристрастий в звуке и музыке

Как правило, при покупке АС потребителю недоступно сложное оборудование, позволяющее произвести замеры и объективно оценить качество звука. Поэтому при выборе необходимо ориентироваться, прежде всего, на личное эмоциональное восприятие. Прочувствуйте, сможете ли вы слиться с этой акустической системой в единое целое, сможет ли она переместить вас в волшебный мир звуков, вы можете также посоветоваться с экспертом и попробовать вместе с ним вслушаться в голос той или иной колонки, и удачного вам выбора!

Источник