Голосовые акустические колонки. Как улучшить звучание динамика. Установка акустики на шипы

КАК УЛУЧШИТЬ ЗВУЧАНИЕ HI-FI СИСТЕМЫ, НЕ ПОТРАТИВ ПОЧТИ НИЧЕГО, КРОМЕ ВРЕМЕНИ

А. J. van den Hul известен, прежде всего, своими кабелями, но на самом деле круг его профессиональных интересов гораздо шире. Он проектирует и сам собирает наиболее дорогие фоно-картриджи, прекрасно ориентируется в усилительной технике и акустике. Неоднократно выполнял заказы для звукозаписывающих студий, поэтому знает всю «кухню» изнутри. Имеет несколько ученых степеней. Сегодня мы начинаем публиковать советы профессора ван ден Хула, которые он любезно предоставил нашему журналу.

1. Недорогой, но наиболее эффективный способ улучшить звучание колонок - заменить внутреннюю проводку более качественной. Попробуйте наш кабель CS-12, а еще лучше - SCS-12. Следующий шаг вперед - замена электролитических конденсаторов в фильтрах пленочными. Например, из металлизированного поликарбоната*.

2. Пропаивайте все соединения, избегайте обжимных контактов. Внутренний провод также должен быть припаян к входной клемме. Никаких лепестков и гаек.

3. Продублируйте все дорожки на печатной плате кроссовера более толстым проводником, тем самым, что вы использовали для внутренней проводки. Зачистите его хорошенько перед пайкой, иначе от грязи и в звучании не избавиться.

4. Усильте корпус колонки внутренними распорками, а на стенки нанесите слой битума. Это уменьшит окраску звучания.

5. По сравнению с традиционным подключение bi-wiring имеет ряд преимуществ. Разделите НЧ и ВЧ/СЧ-секции кроссовера, перерезав дорожки на печатной плате. Поставьте дополнительную пару клемм для подачи сигнала на среднечастотник и твитер.

6. Уберите колонки из углов комнаты. Любой угол акцентирует низкие частоты и вносит «рупорную» окраску. Каждая колонка должна стоять свободно, подальше от стен. Конечно, это зависит от площади вашей комнаты прослушивания. Избавиться от лишней мебели полезно в любом случае, да и улучшение звучания вас наверняка порадует.

7. Если сможете, поставьте колонки так, чтобы линия, соединяющая их фронтальные панели, составляла 15 град. с одной из стен. Это реально помогает устранить комнатные резонансы, если бас чересчур напорист. Таким образом, обе колонки будут размещаться в комнате прослушивания несимметрично. При симметричной установке обе АС вызывают возникновение одной и той же моды. Каждая колонка возбуждает в комнате собственную резонансную частоту (т.е. моду), зависящую от расстояния до ближайшей стены. Дистанция между колонками и потолком дает вторую частотную доминанту. При абсолютно симметричном расположении АС в комнате резонансные эффекты удваиваются, что приводит к изломам АЧХ на частотах, выше доминирующих. Чтобы нарушить эту структуру, советую поставить колонки так, как показано на рисунке. Проблема с окраской звучания будет решена на 99%. Если не поможет, попробуйте 20 градусов. Способ дает отличные результаты и на Hi-Fi Show в отелях, где не слишком смышленые демонстраторы любят все ставить симметрично. Именно так, как делать нельзя.

8. При чрезмерном обилии верхних частот положите в центре комнаты симпатичный коврик, подаренный тещей. Он поглотит отражения от пола, и «звона» станет меньше.

9. Если удастся принести с улицы тротуарную плитку размером 30 х 30 см или более, подсуньте ее под колонку. Вторую можно взять перед домом соседа и положить сверху. Между ними стоит поместить лист гибкого и клейкого материала. Таким образом, в один прекрасный день с улицы пропадут четыре плитки. О времена, о нравы!

10. У ваших колонок мягкие грили? Cнимите их, пожалуйста. Но только не в том случае, если вы любите детей и кошек. А то убытки расстроят вас сильнее, чем звучание с защитными сетками.

11. Если ваши фазоинверторные колонки по-прежнему выдают слишком много баса, засуньте в порт майку или старые носки. Так легко изменить добротность системы в диапазоне 30 - 50 Гц за счет увеличения сопротивления воздушному потоку. Помогает также снизить призвуки порта.

12. Очень полезно приобрести второй, точно такой же усилитель. Используйте один канал каждого из них для басовой секции, второй - для СЧ/ВЧ**. Получится bi-amping, при котором снижается нагрузка на источник питания усилителя. Входы правого и левого каналов закорачиваются на выходе предварительной секции. Используйте для этого специальные шнуры-переходники.

13. Сократите до минимума расстояние между усилителем мощности и АС. Будет еще лучше, если вы поставите усилитель прямо на колонку (точнее, на плитку). Акустический кабель должен быть как можно короче. При этом, разумеется, удлиняются межблочники, но именно так и должно быть. Улучшение звучания поразит вас.

14. Новым колонкам необходим прогрев. Лучше всего поставить их «лицом к лицу» и включить противофазно относительно друг друга, поменяв полярность одного из кабелей. Подайте на них розовый шум с генератора или музыкальный сигнал от FM-приемника. Сделайте погромче. Закройте дверь и навестите тещу, которую вы уже не видели по крайне мере два года. Улыбайтесь, что бы она ни говорила - ведь колонки к вашему возвращению либо прогреются, либо сгорят.

15. Прогрев на низких частотах поможет повысить механическую добротность системы на частоте основного резонанса. Генератор синуса, настроенный между 10 и 20 Гц, прекрасно подойдет. Помните, что если колонка играет очень громко, это означает только одно - колонки уже нет. Очень жаль, если так получится.

(Продолжение следует)

* В наших спецификациях поликарбонатные конденсаторы имеют обозначение К-77. Они не дефицитны и недороги.

** Логичнее один усилитель использовать для баса, а второй - для всего остального. При этом они могут (и даже должны) быть разной мощности.

Улучшение динамических головок

Важнейшей частью динамической головки громкоговорителя является, как известно, диффузор. Он определяет такие ее параметры, как диапазон воспроизводимых частот, неравномерность АЧХ, коэффициенты нелинейных, интермодуляционных и так называемых параметрических искажений. Эти искажения обусловлены возникновением в излучаемом звуке составляющих, частоты которых в целое число раз меньше частоты сигнала (субгармонические колебания). От его свойств зависит и тембровая окраска воспроизводимого сигнала. В то же время диффузоры массовых головок громкоговорителей, изготавливаемые из целлюлозной массы вместе с верхним подвесом и воротником (плоская часть, приклеиваемая к диффузородержателю), считаются наиболее простыми и самыми недорогими элементами головок, требующими в производстве наименьших трудозатрат. Такой подход приводит к тому, что диффузоры зачастую оказываются неспособными выполнять свои функции на уровне требований, предъявляемых в настоящее время к акустической аппаратуре. Таким образом, проблема улучшения этого элемента головок сейчас весьма актуальна.

Прежде чем предложить радиолюбителям способ улучшения диффузоров, рассмотрим вкратце особенности их работы. На низших частотах диффузор ведет себя как колеблющийся поршень. АЧХ головки с оптимально сконструированным диффузором имеет в этой области гладкую форму. На средних частотах скорость изменения фазы сигнала в звуковой катушке превышает скорость распространения механического возбуждения в материале диффузора. Последний уже нельзя рассматривать как колеблющийся поршень, поскольку не все его участки колеблются в фазе с подводимым к катушке сигналом. Однако затухание колебаний в материале диффузора на этих частотах еще недостаточно велико и, достигая диффузородержателя, они отражаются от него и распространяются в обратном направлении. Из-за взаимодействия прямых и отраженных колебаний на диффузоре образуются участки с интенсивным противофазным излучением - стоячие волны (такой режим возбуждения называется парциальным). В результате на АЧХ головки возникают значительные нерегулярности (пики и провалы), размах которых у плохо сконструированного диффузора достигает десятка децибел.

На высших частотах затухание механических колебаний в материале диффузора возрастает, и вследствие ослабления отраженной от диффузородержателя составляющей стоячие волны на диффузоре не образуются. Неравномерность АЧХ в этом участке диапазона определяется как свойствами материала диффузора, так и формой его образующей.

Нелинейные искажения головок на низших частотах (в области частоты основного резонанса) являются, как известно, следствием нелинейности подвеса диффузора и неравномерности магнитного поля на краях воздушного зазора, в котором перемещается звуковая катушка. На средних и высших частотах амплитуда смещения звуковой катушки очень мала (десятые доли миллиметра), и нелинейные искажения обусловлены здесь другими причинами. Одна из них - токи Фуко, возникающие в деталях магнитопровода (керне и верхнем фланце) во время работы головки, которые, в свою очередь, наводят ЭДС в звуковой катушке. Для борьбы с токами Фуко стремятся уменьшить электропроводность деталей магнитопровода, примыкающих к звуковой катушке.

Два других вида искажений, строго говоря, нельзя называть нелинейными, однако при существующей методике их измерения, когда учитывается лишь напряжение гармоник, они рассматриваются как нелинейные. Первый из них связан с возбуждением в материале диффузора так называемого “структурного призвука”. Он возникает из-за недостаточного демпфирования материала как отклик на поступающее от звуковой катушки механическое возбуждение и придает звучанию головки громкоговорителя характерную тембровую окраску. Второй вид искажений обусловлен образованием на поверхности диффузора участков, способных при наличии стоячих волн (природа их была рассмотрена выше) излучать сигналы на собственных частотах.

Приведенный анализ особенностей работы диффузора показывает, что для повышения качества звучания головок громкоговорителей необходимо стремиться к снижению интенсивности колебаний, отраженных от диффузородержателя. С этой целью диффузоры высококачественных головок выполняют обычно с подклеенным верхним подвесом, изготовленным из материала с большим показателем затухания механических колебаний. Такие головки, однако, более дороги и нетехнологичны в производстве. В то же время улучшить работу диффузора можно и без применения подклеенного подвеса.

Улучшение головок громкоговорителей Акустики Московского электротехнического института связи под руководством профессора М. А. Сапожкова была проведена работа по улучшению параметров массовых головок громкоговорителей, в результате которой был найден способ повышения демпфирующих свойств их диффузоров с помощью вибропоглощающих мастик и покрытий. Применительно к головкам они должны удовлетворять определенным требованиям: обладать хорошей агдезией к материалу диффузора, не изменять своих свойств (хотя бы при комнатной температуре) в течение времени, сравнимого с продолжительностью эксплуатации головки, и иметь консистенцию, при которой наносимый слой мастики не повышает частоту резонанса головки вследствие уменьшения гибкости подвеса диффузора.

Перечисленным требованиям в значительной мере удовлетворяет применяемая в строительстве незасыхающая консистентная мастика (ТУ400-1/413-78). Она представляет собой тестообразную массу, нанесенную слоем толщиной 4,5 и шириной 200 мм на парафинированную бумагу и защищенную с противоположной стороны синтетическим покрытием.

Перед работой мастику разводят в бензине до консистенции сметаны. Наносят ее в виде кольцевой полоски шириной 3…4 мм и толщиной от 0,5 (для головок мощностью до 4 Вт с легким тонким диффузором) до 1 мм (для более мощных излучателей) на часть верхнего гофрированного подвеса. У маломощных головок с подвесом, гофрированным в виде тангенциальных полосок, мастикой покрывают его периферийную (примыкающую к воротнику) половину. Сделать это можно. например, с помощью кисточки с тыльной стороны диффузора через окна диффузородержателя.

При доработке мощных головок с диффузором диаметром более 200 мм мастику можно и не растворять. В этом случае от ленты отрезают ножницами полоски указанной выше ширины и вклеивают их (удалив предварительно защитную бумагу) в первую (от звуковой катушки) впадину гофрированного подвеса. После нанесения жидкой мастики головку необходимо выдержать в проветриваемом помещении в течение часа, помня, конечно. о соблюдении правил пожарной безопасности.

Пропитанный мастикой участок верхнего подвеса значительно изменяет свои механические свойства (резко возрастают потери на вязкое трение), благодаря чему усиливается поглощение механических колебаний и улучшаются демпфирующие свойства диффузора. Механические колебания при этом поглощаются дважды; и в прямом направлении (при распространении к диффузородержателю), и в обратном (от диффузородержателя). В результате исключается возможность образования на диффузоре участков с интенсивным противофазным излучением. Следствием улучшения режима работы диффузора является не только уменьшение неравномерности АЧХ головки громкоговорителя, но и снижение искажений, обусловленных парциальным возбуждением.

Об эффективности предлагаемого способа улучшения динамических головок можно судить по АЧХ (рис. 1-6), записанных в заглушенной звукомерной камере (АЧХ исходных головок изображены штриховой линией, доработанных - сплошной; акустическое оформление во всех случаях - закрытый ящик, заполненный звукопоглощающим материалом).

Анализ приведенных характеристик показывает, что в результате доработки существенно улучшились АЧХ всех головок: снизилась их неравномерность, особенно на средних частотах рабочего диапазона, исчезли или уменьшились пики и провалы. Несколько особняком стоит головка 15ГД-10: после доработки, наряду с уменьшением неравномерности АЧХ на средних частотах, наблюдается ее увеличение на частотах 3…5 кГц. Объясняется это тем, что головка 15ГД-10 снабжена вклеенным в основной диффузор высокочастотным излучателем, колебания которого в указанной полосе частот взаимодействуют с колебаниями основного диффузора (оптимизированный применительно к недемпфированному диффузору, этот излучатель оказался не совсем подходящим для доработанного).

Помимо снятия АЧХ, у доработанных головок (ЗГД-42, 4ГД-53 и 1ГД-50) были измерены коэффициенты гармоник в диапазоне 250…10000 Гц. Практически на всех частотах нелинейные искажения значительно уменьшились.

Важным достоинством предлагаемого способа улучшения параметров головок является сохранение их чувствительности, в то время как применение подклеенного подвеса, снижая радиальную жесткость подвижной системы головки, вынуждает разработчиков увеличивать ширину рабочего зазора, вследствие чего эта характеристика ухудшается.

Следует подчеркнуть, что отмеченное выше улучшение АЧХ и снижение искажений достигнуты при доработке готовых головок с уже оптимизированными при разработке диффузорами. Если же покрывать мастикой диффузоры (вернее, их подвес) в процессе изготовления и только потом оптимизировать их параметры, то можно предположить, что результаты будут еще выше. В сочетании с дополнительным акустическим демпфированием среднечастотных головок [Л], предлагаемый способ доработки диффузоров позволяет значительно улучшить качество звучания громкоговорителей на базе недорогих массовых головок.

ЛИТЕРАТУРА: Попов П., Шоров В. Повышение качества звучания громкоговорителей.- Радио, 1983, № 6, с. 50-52.

В. ШОРОВ
РАДИО №4, 1986″

Что такое Герлен

Герлен — это ГЕРметизирующая ЛЕНта. Применяется для заделки межпанельных швов в панельных зданиях и в подобных местах, где нужна герметизация. Выпускается в виде «колбасы» диаметром около 5-6 см или в виде прямоугольных отрезков длиной около 30 см и собранных на манер пулеметной ленты. Запаковывается в полиэтилен, т.к. мастика ужасно липкая и единственная вещь на свете, к которой она не липнет — это вода. В просторечии зовется «липучкой». Месторождения герлена находятся на стройках, например, там, где строят панельные жилые здания. Запасы герлена обычно довольно быстро иссякают. Помимо того, его просто могут закрывать в контейнер или на склад, поэтому следует хорошо присмотреться и подойти к рабочему, который этим делом (герметизацией) занимается, т.к. у сторожа не всегда есть ключи.

Следует брать герлен в «колбасе» — он чистый, т.к. герлен в «пулеметной ленте» выпускается с минеральным наполнителем, который для пропитки динамиков вовсе не нужен. Можно отличить по цвету — чистый герлен имеет чуть(!) сероватый желто-белый цвет с легким кремовым (или кофейным?) оттенком и ужасно липучий. При нагреве липкие свойства увеличиваются и герлен становится более пластичным, а при сильном нагреве — текучим, однако течет как бы нехотя. Герлен с наполнителем заметно более темный и даже имеет коричневый цвет, не так липок и хорошо заметна «крупитчатая» структура. Также бывает и белый герлен с белым наполнителем — его опять же выдает «крупитчатая» структура и несколько пониженная липучесть. Чистый герлен абсолютно однороден и похож на какую-то конфетную массу или пастилу.

В бензине мастика растворяется сравнительно медленно, поэтому ее в бензин следует бросать мелкими кусочками, банку с этим делом поставить в теплое место и регулярно помешивать. Бензин можно применить авиационный или для зажигалок, но без всяких добавок вроде тетраэтилсвинца, чтобы не пришлось коими в дальнейшем дышать.
Кстати, аппарат, которым герлен запихивают в щели, выглядит как какой-то пулемет, или, точнее, огнемет с широким дулом, сверху посередине находится отверстие, в которое заправляют ленту (или «колбасу») и работает по принципу электромясорубки. Остатки ленты находятся на руках у рабочего. Ножами весь полиэтилен оболочки вместе с содержимым рубится в мелкие кусочки, перемешивается, масса под механическим воздействием нагревается и выходит через дуло максимально готовая к употреблению. Рабочий с этим аппаратом, особенно после затяжного запоя и не опохмелившись, выглядит и впрямь, как пулеметчик из DOOM1&2 и к такому рабочему без бутылки подходить опасно. 😉

Найти сейчас практически нереально. Строители порой слово –герлен не слышали, сам интересовался. Но не исключено что некоторые из них все-таки с этой ГЕРметизирующей ЛЕНтой сталкивались в работе в те далекие времена, но порой не знали, что за материал и что его так называют… Идеально подходит для пропитки бумажных гофров динамиков. Сам являюсь обладателем небольшого к-ва герлена. Пропитал некоторое к-во пар динамиков, результатом остался доволен. Некоторые работают более 5-ти лет. Свойства материал не потерял. В общем рекомендую. Методика пропитки неоднократно описана в журналах Радио 80г.г. Герленом пропитывается только гофр динамика и только если он бумажный или, в крайнем случае из материи, не в коем случае не сам диффузор в отличие от хитиновой пропитки Воробьева, которой пропитывается сам диффузор для увеличения его механической прочности. Не вдаваясь в подробности — пропитка гофров герленом позволяет сделать гофр более эластичным, не снижая его прочности. Что позволит снизить резонансную частоту динамика и сделать не плохую развязку с-мы диффузор+корзина, что будет препятствовать распространению волн с диффузора на корзину динамика…

***
N.B.
Скорее всего бежевая масса, которая шла в брикетах 100х60х30мм не имеет никакого отношения к герлену. Это так называемое пушечное сало, применяемое в то время в автопромышленности и автолюбителями для антикоррозийной обработки скрытых полостей кузова автомобиля на ровне с популярным на то время МОВИЛЬем. К стати, идеально подходит для нанесения на поверхность колесных арок перед установкой пластиковых подкрыльников. Менее склонна к вымыванию по сравнению с жидкими антикоррозийными материалами. Сам пользовался для обработки кузова своего первого автомобиля под гордым названием Жигули.
Хорошо растворяется в бензине, керосине, уайтспирите и др. растворителях. В застывшем виде масса твердая, бежевого цвета, раньше выпускалась в брикетах. Даже сейчас ее можно купить на авторынках.
Эффект от обработки гофров данной массой, думаю что будут похож на эффект от обработки касторовым маслом или глицерином. Но последние категорически применять не стоит т.к. последние напрочь убивают гофр и бумага начинает разразится. Герлен более однородная и эластичная масса, не склонна к высыханию и потере своих качеств. Пушечное сало все-таки склонно к пересыханию и затвердеванию. Так что, думаю, вряд ли его стоит применять для пропитки гофров. Если все-таки есть желание попробовать, думаю сначала нужно попробовать на другом динамике, не на любимом конечно.

***
Зайдите в магазин стройматериалов и спросите герметизирующую ленту.Есть куча вариантов. Это и есть ГЕРЛЕН. Я использую SOUNDBAND ленту и для демпфирования корзин динамиков и для пропитки гофров. Растворяйте в бензине,уайт-спирите,нарезав мелкими кусочками. Кидайте в бутылочку вместе с металлической подложкой. Герлен растворится,мелкие кусочки металической подложки осядут на дно.

***
Всё правильно, Только несколько нюансов нужно упоминуть:
— растворять только в бензине «Калоша», т.к. Уайт-спирит растворяет волокна бумаги,
— лучше в банку (прозрачную) на водяную баню, потом отстаивать сутки, использовать только верхнюю прозрачную медоподобную жидкость,
— покрывать только подвес — гофру, диффузор не в коем случаи, (на край можно)
— можно вместо это приобрести полиизобутилен (высокомолекулярный)

***
Мазать нужно понимая, что вы хотите от динамика. Может вам совсем не нужно мазать,а просто размягчить подвес,шайбу,что б понизить резонанс и увеличить подвижку диффузора (микродинамику) Смотря какой динамик у вас и что вы из него хотите сделать. Вот так сползает Fрез. после пропитки. И уменьшается добротность на частоте резонанса. Что положительно сказывается на общей АЧХ и нелинейных искажениях.

Интересные замечания по пропитке динамиков герленом с форума diyaudio.pp.ua

Вот какой герлен (герметичную летну) можно встретить сегодня

Дмитрий Кабанов: Мы уже раньше обсуждали различные аспекты озвучки помещений и делали это зимой, когда обсуждали влагонепроницаемые колонки, устойчивые к выпадению снега. Сейчас уже почти осень, пошел дождь, и стоит вернуться к этой теме.

Тимофей Шиколенков: Хорошая тема. Но прежде поговорим о теме смежной, которая с нами каждый день – поговорим про аппаратуру, звук в публичных местах . Приходя в бар, порой видишь на стойке магнитофончик, почти кассетный центр, играет радио. Бывают случаи: приходишь в недавно открывшееся заведение, в котором делали красивый ремонт и при этом купили какую-то непонятную аппаратуру и поставили на стойку. Эта странность меня всегда удивляла.

Вторая вещь, которая удивляет, правда, реже: в некоторых помещениях, где обычно используются потолочные колонки – на больших пространствах они практически не занимают места и делают равномерную озвучку – вместо специальных встраиваемых акустических систем ставят автомобильные динамики.

Дмитрий: Поняли, что на полочку ставить магнитофон не нужно, купили какой-нибудь центр 5.1, 2.1 и решили распределить это все по углам на потолке.

Тимофей: Я видел даже ситуации, когда [в публичных помещениях] ставили автомобильную магнитолу с трансформатором и подводили провода к автомобильным колонкам, расположенным на потолке. Люди не понимают, что автомобильные акустические системы предназначены для того объема, который вмещает в себя корпус автомобиля.

Важно понимать, что для каждой акустической системы очень важным фактором является акустическое оформление, то есть то, в каком ящике, корпусе она находится.

Дмитрий: Представляю кафешку размером со средний седан. Здорово было бы посидеть.

Тимофей: Маловероятно. Люди пытаются изобретать велосипед. Наверное, они руководствуются тем, что профессиональное оборудование, а слово «профессиональное» всегда всех пугает, дорогое. Профессиональные акустические системы, которые предназначены для озвучки, фоновой музыки, стоят дешево.

Есть такие варианты акустических систем: небольшая колонка, потолочная или настенная, стоит около тысячи рублей. К ней нужен усилитель. В таких случаях обычно используют гибридные устройства, микшер-усилители. Это одна коробочка, которую можно поставить в стойку или другое удобное место.

Профессиональное оборудование предназначено для работы 24/7 – круглосуточно на протяжении длительного времени. Бытовая аудиотехника не рассчитана на такое использование, не умеет и не должна так работать. У нее есть определенный, конечный срок службы и условия эксплуатации.
При этом усилитель нужен в любом случае. Может, автомобильное оборудование людям кажется наиболее знакомым, и [поэтому] они его ставят.

Аналогична ситуация, когда в офис покупают [домашний] принтер, предназначенный для небольшого объема печати, и печатают на нем с утра до вечера. В течение гарантийного срока принтер ломается, а работники не понимают, что же произошло. Хорошо еще, что в течение гарантийного срока, а не на сутки позже. Устройство не предназначено для эксплуатации в таком режиме.

Возвращаясь к теме аудио: непонятен экономический аспект, он не оправдан. Та же автомобильная магнитола стоит денег, ее нужно еще приспособить к работе вне автомобиля.

Дмитрий: Она будет дороже, и ее надо крепить, а это не предусмотрено конструкцией.

Тимофей: По деньгам получится то же самое. Вопросы надежности, стабильности работы, громкости тоже важны. Давно хотел поговорить про громкость. Все любят измерять громкость в Ваттах, хотя это единица измерения мощности. И люди думают, что чем большая цифра написана на колонке или усилителе, тем громче.

Конечно, эти величины в какой-то степени сочетаются между собой, но громкость измеряется не в Ваттах. Громкость измеряется в Децибелах – это звуковое давление. Это первичная величина, в которой измеряется громкость.

В профессиональном оборудовании в описании характеристик акустических систем всегда указывается звуковое давление. Это очень важно. Для понимания того, какие цифры могут быть там указаны: десять децибел – это тихий шепот, шелест листьев, пятьдесят децибел – звуковое давление, которое мы создаем при спокойном разговоре.

В наушниках или колонках звуковое давление другое. Семьдесят-семьдесят пять децибел – это крик, девяносто децибел – вагон метро мимо нас проезжает. Сто двадцать децибел – болевой порог, более человек может не вынести.

Если мы хотим озвучить помещение, в котором сидят и работают люди, это должна быть тихая музыка. Если это система оповещения… в английском языке есть такое словосочетание «public address», на русский это можно попробовать перевести как «трансляция», «радиотрансляция», «система оповещения». Просто в русском языке нет такого словосочетания.

Дмитрий: Это похоже такую систему, какая была раньше в [западных] университетах, когда включается какое-то объявление или транслируется местная локальная радиостанция. Что-то в таком духе.

Тимофей: Это то же самое, что и квартирные радиоточки, то есть розетки, в которые включается громкоговоритель. Возвращаясь к мощности: больше 85 децибел в помещении, где сидят люди, которых нужно оповестить, быть не должно, а музыка должна быть еще тише. В профессиональной акустике обычно указывается звуковое давление на расстоянии 1 метр при мощности в 1 Ватт.

Переходим к мощности. Если мы берем небольшие потолочные или настенные колонки, в которых максимальное звуковое давление – 92 децибела, то есть больше, чем нам необходимо, то получается, что при 1 Ватте мы уже получим то, что нужно.

Дмитрий: Получается, что не нужно покупать усилители на 100 Ватт и тратить на это кучу денег.

Тимофей: Возникает второй вопрос: почему такое оборудование рекомендуется использовать? Очень просто рассчитать мощность. Если на усилителе указана мощность, например, 100 Вт, это значит, что мы можем подключить к нему сто колонок мощностью по 1 Вт. В профессиональном оборудовании редко применяются маркетинговые «штучки». «Приписали лишний ноль, и сразу все побежали покупать, такое громкое, такое мощное», – там такого нет.

Если на системах Public address написано, что мощность колонки 2 или 3 Вт, 5 или 20 Вт, значит, так оно и есть. Колонка рассчитана на такую мощность, которая будет подана с усилителя. Громкость зависит от помещения и расстояния – это мы уже проговорили.

Еще одно преимущество таких систем: эти системы позволяют использовать достаточно длинные кабели, можно передавать звук на большие расстояния – несколько сотен метров. Получается что-то среднее: с одной стороны профессиональное применение, с другой стороны – не совсем бытовые.

Дмитрий: Учитывая, что кабель кладется по стенам, а помещение может быть большое, озвучка пятидесяти квадратных метров потребует десятки метров кабеля.

Тимофей: Конечно, и это очень удобно. Почему? Традиционные Hi-Fi системы требуют к каждой колонке протягивать свой отдельный кабель, это данность. В случае с системами Public address этого не требуется. Можно подключать параллельно большое количество колонок, столько, сколько нужно.

Интересно, что на таких колонках есть переключатель мощности, то есть, условно, регулятор громкости для каждой колонки. В баре, ресторане, там, где находится касса, нужно, чтобы звучание было тише, при этом колонки могут быть одинаковые.

Дмитрий: Можно физически ограничить [мощность, подаваемую] на эти колонки…

Тимофей: Да, именно на эти колонки без каких-то регулировок в усилителе. А на усилителе есть общий регулятор громкости и, соответственно, в каких-то зонах мы можем сделать тише, в каких-то – громче. При этом будет меняться мощность, которую надо будет рассчитывать, исходя из возможностей усилителя.

Хорошо бы сделать небольшой запас мощности, чтобы усилитель работал не на пределе. Если мы покупаем 35-ти Ваттный, 50-ти Ваттный усилитель, то это реальные и достаточные цифры, это мы уже обсудили.

Дмитрий: Давайте поговорим о ценах.

Дмитрий: Мы физически можем ограничить мощность на определенных колонках, и если у нас есть какие-то старые системы от того, что мы уже использовали, например, старый музыкальный центр, можем ли мы задействовать частично эти колонки, помимо того, что мы докупаем?

Тимофей: Ни в коем случае. Потому что основное отличие этих систем в том, что они повышают амплитуду примерно в пять раз при передаче. То есть в усилителе стоит повышающий трансформатор, а на это не рассчитаны никакие Hi-Fi и не Hi-Fi, то есть обычные бытовые акустические системы.

В колонках стоит понижающий трансформатор, и динамик не работает в экстремальном режиме. Если подключить обычные колонки, которые на это не рассчитаны, какое-то время они будут работать на пределе и достаточно быстро выйдут из строя. Нет нужды использовать такие варианты. Одна колонка для такой профессиональной системы может стоить порядка тысячи рублей. Хорошая стоит две тысячи рублей, очень хорошая – три-четыре тысячи.

Они могут быть разной мощности, но если это фоновая подзвучка, то, как правило, это системы потолочные либо настенные. Все зависит от того, как их расположить в помещении. Возможен вариант уличной системы, и все это подключается к одному усилителю.

Дмитрий: Если мы возьмем маленькое кафе – это 50-70 тысяч рублей за всю аппаратуру?

Тимофей: Нет. Двадцать, максимум тридцать тысяч рублей и то, если мы хотим построить что-то сверхкачественное. Если делать просто фоновый звук, то можно ограничиться двадцатью тысячами, включая влагозащищенные акустические системы на веранде. Странно, что люди пытаются решить проблему сложными путями, при том, что есть решение, которое стоит совсем недорого, и самое главное, простое в установке.

Берется недорогой кабель, кладется вдоль стены, в нужном месте делается разрыв, подключается колонка, которая в этом месте ставится. Можно в любом месте добавить колонок, если есть запас кабеля. Не нужно тянуть сто кабелей к ста колонкам. Все это очень просто, удобно и долговечно.

Дмитрий: Есть ли смысл думать о беспроводных решениях?

Тимофей: Нет. Беспроводные решения существуют, но они бытовые. Это значит, что они не рассчитаны на длительную работу.

Дмитрий: Мы разобрались с кейсом маленького кафе. Если у нас среднее и ближе к крупному кафе, то мы можем там наблюдать разделение на два, три сегмента, где, в том числе может использоваться какая-то мини-сцена для микровыступлений.

Тимофей: Да, так часто бывает, поскольку все эти системы и микшер-усилители, как правило, многоканальные. Есть, конечно, одноканальные и их достаточно много, рассчитанных на несколько зон.

При этом можно и громкость регулировать, и подключить микрофон. Естественно, они все идут с микрофонными входами: с одним, двумя, тремя, четырьмя, различными источниками. Можно различные источники посылать в различные зоны. Это все, опять же, делается один раз и дальше управляется в одном месте одним нехитрым устройством.

Дмитрий: При необходимости можно вывести в самый дальний уголок и зону звук, который идет с микрофона от того, кто исполняет, либо наоборот убрать этот звук и направить туда музыку, которая не мешает людям наслаждаться тем, что они делают.

Тимофей: Главное, чтобы эти планируемые зоны с самого начала были подключены к усилителю на разные выходы, то есть выходы разных зон. Если мы изначально сделали только одну зону, то не надо надеяться, что колонки сами поймут, какой звук им воспроизводить.

Когда мы говорим об исполнении, о живом звуке, такие системы не годятся. Как правило, если мы говорим про рестораны и бары, то для сценического оборудования используется другая техника – микшеры, сценические большие профессиональные акустические системы. В заведениях, в которых есть одновременно дневная подзвучка, а вечером – сцена, возможно, дискотека, живое исполнение, используются две системы.

Во-первых, это Public address, то есть подзвучка днем, а вечером – мощная профессиональная акустика, к корой можно подключать музыкальные инструменты. Такой вот гибрид.

Дмитрий: Если сравнить с мелким кафе, насколько это решение будет дороже?

Тимофей: Зависит от того, насколько там больше акустических систем, насколько различные нужны источники, например, простые усилители можно разделить по зонам. Взять микрофон: есть фоновая музыка, которая играет везде, и есть автоматическая функция приглушения музыки при начале какого-то оповещения, как только начинаешь говорить в микрофон. Как правило, это все.

Если нужно сделать что-то больше, то можно поставить два микшер-усилителя и сделать две раздельные системы. Есть мультизональные, более серьезные микшер-усилители или отдельно усилители и микшеры. Простор для творчества неограничен. Все зависит от задачи. Главное сообщение, которое я хотел сделать для наших слушателей, состоит в том, что это очень просто.

Мой знакомый, открывая кафе, обратился ко мне за помощью в области звука. За вечер мы все сделали. Больше времени ушло на сверление отверстий в стенах, чтобы крепить настенные громкоговорители. Кабель проложили очень быстро, там, где нужно подключили колонки.

Дмитрий: Основной вывод: «профессиональное» – не значит, что дорогое, это значит – нужное для работы, и не такое сложное – не ракету собрать.

Тимофей: Что касается профессионального – в этой сфере «профессионально», означает «недорого». И нужно понимать, что оборудование очень разное, и если колонка похожа на колонку, то это не значит, что она подойдет для любой задачи. Задачи разные, и их много.

И если мы знаем, какое оборудование подходит для каких задач, то мы легко решаем их, не тратя много денег, вкладывая в будущее, потому что это будет работать долго, не требуя обслуживания. Это и надежность, и качество, и разумная трата денег, чего все и ищут.

Дмитрий: Есть еще вопросы, которые часто задают те, кто хочет этим заняться?

Тимофей: Можно поговорить про уличные вещи поговорить.

Дмитрий: Что делать осенью и зимой?

Тимофей: Бывает так, что люди покупают влагозащищенные динамики, а они очень разные. Есть стандарт, который описывает, какое количество влаги может попадать на акустические системы.

Был случай, когда пришел клиент с пожеланием установить колонки в бассейне в воду. Не удалось выяснить у него, зачем же это, потому что слышно ничего не будет. К сожалению, не смогли ему помочь.

А вообще, существуют различные классы и нужно понимать, что если это будет висеть на улице под крышей, и это будет влажная среда, непосредственно вода литься не будет, это одна система, если совсем открытое пространство – другая система, если сауна со стопроцентной влажностью – третья система.

Дмитрий: Есть класс защиты от влаги, на который нужно обращать внимание.

Тимофей: Надо посмотреть в описании, для какого применения используется данная акустика.

Дмитрий: Если вспомнить системы, которые выглядят в виде напольных камней и прочее. Насколько это стоит применять на улице?

Тимофей: Есть такие очень интересные и красивые ландшафтные решения. Надо внимательно читать, для какого они применения, внешнего или внутреннего. Если колонка выглядит как красивый камушек, то это не значит, что ее можно поставить на дорожке. Надо посмотреть, какого класса защита от влаги.

Если предполагается, что колонка будет поставлена в низине, то аппаратура должна быть соответствующего класса, либо надо переориентироваться и поставить колонку в другое место. Принципиально ничего не изменится, плюс-минус полметра – не очень важно, а система будет более долговечной.

Дмитрий: Есть ли моменты по ударостойкости? Случайные контакты с мебелью? Люди могут что-то задеть?

Тимофей: Нет, как правило, все встраивается в потолок или вешается на стены или по углам. Ударопрочность применить здесь сложно. Акустические системы сделаны из пластика с различными элементами, бить по ним кулаками нельзя, конечно.

Теги: Добавить метки

Колонки это основное поле битв фирм производителей и наиболее широкая тема для обсуждений любителями музыки - потому что они вносят наибольший вклад в качество звучания…

… и от них в первую очередь зависит - будет ли владелец системы ежедневно наслаждаться любимой музыкой, удивлять друзей ее масштабностью и естественностью, или использует акустику в виде дорогого - но мало полезного аксессуара.

Разные колонки не все жанры музыки отыгрывают одинаково хорошо. Одни прекрасно справляются с попсой, роком и RNВ, но напрочь отказываются от джаза и классики. Другие великолепно воспроизводят вокал - а Раммштайн на них звучит отвратительно.

Всеядной акустики не существует - либо она всеядна, но стоит неприличных с позиции здравого ума денег…

Подбирать колонки нужно особо тщательно - и желательно под музыкальные пристрастия будущего владельца, а их тип и марку увязывать с вполне конкретным усилителем, кабелями и помещением.

В первую очередь нужно обращать внимание на размер…

Зачем нужны большие колонки...

(Среди аудиофилов бытует мнение - большие колонки создают большой и масштабный звук, а маленькие - маленький…)

Бас является основой любой музыки, если его нет - то и вся музыкальная композиция звучит плоско и не интересно.

Если опустить из виду внешнюю отделку и форму корпуса, то прослеживается тенденция: чем больше внутренний объем акустической системы - тем лучше бас… От физики не уйдешь - низкие частоты имеют большую длину волны, и для их правильного воспроизведения необходим большой объем.

(По аналогии с автомобилями, как бы мы не ухитрялись в обычный городской седан нагрузить три тонны - ничего не получится, для этого нужен как минимум грузовик.)…

Хотя относительное качество низа можно получить и от небольших колонок…

Для этого в них применяют динамики с тяжелой подвижной системой и большим ходом диффузора. Такие динамики имеют низкую чувствительность (КПД) и для их нормальной работы нужны мощные транзисторные усилители.

… Большие мощности - большие токи, как следствие большой нагрев и уход характеристик.

Низкие частоты в таких колонках запаздывают по отношению к вокалу и отличаются заметной на слух вязкостью. Получается эффект «разрыва звука». Такой же происходит в комплектах для домашнего кинотеатра с мощным сабвуфером и небольшими сателлитами. Вы практически всегда слышите, что сабвуфер играет как бы сам по себе - отдельно от остальных колонок…

А звук на любом материале, неважно музыка это или звуковой трек фильма должен быть цельным - слитным.

Варианты компенсации малого объема колонок - лабиринты и фазоинверторы, влияют на звук не лучшим образом. При их применении - на низких частотах возникают заметные на слух горбы и провалы.

Системы - состоящие из колонок небольшого размера и мощных транзисторных усилителей хорошо отыгрывают поп музыку, современные клубные стили, классический рок - и весьма посредственно джаз и классику.

Наиболее легкий и открытый звук дают акустические системы «бесконечного объема» - когда динамические головки встроены в стены, а их задний объем ни чем не ограничен. Или колонки - представляющие из себя щиты большого размера с встроенными в них динамиками. По звучанию щиты очень похожи на акустику бесконечного объема и сильно выигрывают у «Ящичной» акустики.

К большому сожалению, в реальных домах и квартирах эти виды оформления применяются очень редко - а жаль...

… При совместном проектировании жилья и акустики в нем - оформление типа щит или бесконечный объем, можно встроить в помещение практически без ущерба для его дизайна. Только начинать это нужно как можно раньше, когда вокруг бетон - а не обои и навеска штор.

Что внутри колонок?

Звук от внешнего вида колонок зависит очень мало - он зависит от качества динамических головок, объема и жесткости корпуса, правильного расчета частот раздела и состыковки полос, точности элементов фильтров.

Эта многополярная задача сложно выполнима для крупносерийного производства. Акустика моделируется и настраивается один раз - происходит это на этапе изготовления опытного образца.

В отличие от внешней отделки - на внутренностях фирмы производители как правило - экономят…

Катушки фильтров наматываются тонким проводом - который вносит повышенное сопротивление

Для уменьшения затрат меди при сохранении индуктивности катушек - в них вставляют железные сердечники, которые плохо влияют на импульсные характеристики динамиков

Медь и особенно серебро, применяемое в катушках и конденсаторах фильтров - для экономии намешана в непонятных пропорциях с железом.

Резисторы для фильтров применяются недорогие обычно металлокерамические - невысокой точности

Каждая динамическая головка, произведенная в условиях крупносерийного производства, по характеристикам и звучанию хоть немного - но отличается друг от друга.

Индивидуальную настройку колонок никто не производит.

Звучание серийной акустики даже дорогой можно заметно улучшить, подстроив фильтры - поменяв в них элементы на более точные и качественные. Заменить штатную внутреннюю проводку на аудиофильские кабели. Установить внутри корпусов для увеличения жесткости стенок дополнительные распорки, добавить вибродемпфирующий материал…

Есть, где развернуться на постсоветском пространстве, с его немыслимыми запасами сверхчистой меди и серебра. Чем весьма успешно пользуются отечественные энтузиасты, усовершенствуя фирменные колонки. Такой себе «кастом» или ручная работа по изготовлению уникальных экземпляров не мотоциклов Харлей Девидсон - а звука.

(Кстати - многие уважаемые в мире зарубежные производители проводов для аудио не редко закупают материалы на Урале или дальнем востоке в России, где медеплавильные комбинаты все еще придерживаются советских стандартов чистоты и качества).

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 0 400 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, b - глубину, с - высоту ящика, х - толщину материала, d - 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 г го-ловки и в 40 - 50 мм от задней стенки корпуса. На таком же расстоянии от отверстия укладывают и звукопоглощающий материал. Лучше, если фазоин-вертор расположен под НЧ-головкой.

Рекомендуемые размеры для фазо-инверторов зависят от «литража» колонки и диаметра диффузора головки. Так, с головкой 0 125 мм, установленной в корпусе с внутренним объемом 8 дм 3 , труба фазоинвертора имеет 0 50 (46) мм и L = 60 мм. Для громкоговорителя объемом 16 дм 3 , диаметр диффузора которого равен 160 мм, нужна труба 0 50 мм и длиной 100 мм. Соответственно для головки 0 200 мм при объеме V = 30 дм 3 размеры трубы составят 0 75 мм, L= 100 мм. У громкоговорителя 0 300 мм, при V = 60 дм 3 труба должна иметь 0 75 мм и L = 220 мм.

Форма корпуса, как внутренняя, так и наружная, также влияет на частот- ную 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.цс.

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.

Диаметр диффузора, см	Резонансная частота, ГЦ	Объем корпуса, ДМ 3
12	60…70	8…12
16	50…60	14…18
20	35…40	28…35
25	25…32	45…50
30	20…25	55…60

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

Для объема 5 - 10 дм 3 и мощности «динамика» 6 - 10 Вт достаточна толщина стенок ящика 8 - 10 мм, а для V = 40 - 60 дм 3 и мощности 40 - 100 Вт - 18 - 25 мм. Чтобы улучшить излучение низкочастотных сигналов, корпуса громкоговорителей делают из более толстых материалов. Особенно это касается мощных динамических головок и акустических преобразователей с высоким КПД.

Вибродемпферные качества материала можно улучшить путем установки деревянных ребер-брусков с внутренней стороны ящика (рис. 9) или наклеивания на часть стенок микропористой резины толщиной 4 - 5 мм. В этом случае для корпуса можно использовать материал и меньшей толщины. Применение фанеры с наклеенным на нее слоем микропористой резины также дает хорошие результаты.

Переднюю и заднюю стенки корпуса колонки рекомендуется изготавливать из более плотного материала, а все 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 40X40 мм или металлическими прутками 0 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. Благо-дар» слоистой структуре ем хорошо гасит звук, и поэтому в нем не возникают резонансные колебеник 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 1-5X15 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 крепяения. 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 15X15 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 (ямболека) на 1 дм 3 . 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 t - 2 дБ.

По материалам журнала «Радио, телевизия, електроника», НРБ

Моделист-конструктор

OCR Pirat