Корпус для акустических систем: особенности и изготовление
Звуковые качества акустических систем в большинстве случаев зависят не столько от заложенных производителем параметров, сколько от корпуса, в котором они размещены. Обусловлено это материалами, из которых он изготовлен.
Немного истории
До начала ХХ столетия звук прибора воспроизводился через рупор громкоговорителя.
В 20-е годы прошлого века, в связи с изобретением динамиков с бумажными диффузорами, появилась необходимость в объемных корпусах, в них можно было спрятать всю электронику, защитив ее от внешней среды и придав изделию эстетичный вид.
Вплоть до 50-х годов выпускались модели корпусов, задняя стенка которых отсутствовала. Это позволяло охлаждать ламповое оборудование того времени. Тогда же и было замечено, что корпус выполнял не только защитные и дизайнерские функции, – он влиял и на звучание прибора. Разные части динамика имели неодинаковые фазы излучения, поэтому присутствие стенок короба сказывалось на силе интерференции.
Отмечалось, что на звук влиял материал, из которого изготавливался корпус.
Начались поиски и исследования акустических свойств сырья, пригодного для создания коробов, способных вместить динамики и донести до публики хорошее звучание. Нередко в погоне за идеальным звуком производились короба по стоимости, превышающие содержащееся в них оборудование.
Сегодня производство корпусов на фабриках происходит с точным расчетом плотности, толщины и формы материала, учитываются его способности влиять на вибрации и звук.
Виды и характеристики материалов для корпуса
Корпуса для акустических систем производят из разных материалов: ДСП, МДФ, пластик, металл. Самые экстравагантные изделия получаются из стекла, самые загадочные – из камня. Материал для домашнего изготовления выбирают попроще, который легко поддается обработке, например ДСП. Расскажем подробнее, из чего еще можно их сделать.
ДСП
Древесно-стружечные плиты состоят из стружки и крупных щепок, спрессованных и соединенных клеевой основой. Нередко такой состав выделяет токсичные испарения при нагреве. Плиты боятся влаги и могут крошиться. Но в то же время ДСП относится к бюджетным материалам, его легко обрабатывать.
Такие корпуса отлично справляются с вибрациями, хотя звук свободно проходит через них.
Небольшие варианты производят из ДСП толщиной в 16 мм, крупным изделиям понадобится материал толщиной в 19 мм. Для придания эстетичного вида ДСП ламинируют, покрывают шпоном или пластиком.
Фанера
Этот материал производят из тонкого (1 мм) спрессованного шпона. Он может обладать разными категориями в зависимости от производной древесины. Для коробов подходит изделие в 10–14 слоев. Со временем конструкции из фанеры, особенно при влажном состоянии воздуха, могут деформироваться. Но этот материал отлично гасит вибрации и удерживает звук внутри системы, поэтому его применяют для создания корпусов.
Столярная плита
Столярную плиту производят из двухстороннего шпона или фанеры. Внутрь между двумя поверхностями кладут наполнитель из брусков, реек и прочего материала. Весит плита немного, хорошо поддается обработке. Благодаря этим качествам ее используют для изготовления коробов.
ОСП
Ориентированно-стружечная плита представляет собой многослойный материал, состоящий из переработанных древесных отходов. Это прочное, упругое изделие, легко поддается обработке. Текстура ОСП очень красивая, но неровная. Для изготовления корпусов ее отшлифовывают и покрывают лаком. Плита хорошо поглощает звук и устойчива к вибрациям. К недостаткам относят испарение формальдегидов и резкий запах.
МДФ
Древесно-волокнистая плита состоит из мелких стружечных фракций, ее состав безвреден. Изделие выглядит прочнее, надежнее и дороже, чем ДСП. Материал хорошо резонирует, и именно его чаще всего используют для изготовления заводских корпусов. В зависимости от размеров акустической системы МДФ выбирают толщиной 10, 16 и 19 мм.
Камень
Этот материал хорошо поглощает вибрации. Из него нелегко изготовить корпус – нужны специальные инструменты и профессиональное мастерство. Для изделий применяют сланец, мрамор, гранит и другие виды поделочного камня. Корпуса получаются удивительно красивыми, но тяжелыми, из-за повышенной нагрузки им лучше находиться на полу. Качество звука в данном случае фактически идеально, но и стоимость подобного изделия слишком высока.
Стекло
Для создания корпусов используют оргстекло. В дизайнерском отношении изделия имеют невероятно красивый внешний вид, но для акустических возможностей это не лучший материал. Несмотря на то что стекло вступает в резонанс со звуком, цены на подобные изделия довольно высоки.
Дерево
Дерево считается ценным материалом для изготовления корпусов акустических систем, так как оно наделено хорошими поглощающими характеристиками. Но древесина имеет свойство рассыхаться со временем. Если это произойдет с корпусом, он станет непригодным к применению.
Металл
Для изготовления коробов используют легкие, но твердые сплавы алюминия. Корпус из подобного металла способствует хорошей передаче высокочастотных звуков и гасит резонанс. Чтобы снизить воздействие вибраций и повысить поглощаемость звука, короба для АС производят из материала, представляющего собой две алюминиевые пластины с проложенным между ними слоем вискоэластика. Если все же не удается добиться хорошего звукопоглощения, это сказывается на качестве звучания всей АС.
Типы конструкций
Прежде чем приступить к активной фазе изготовления корпуса своими руками для домашней акустической системы, рассмотрим, какие бывают типы конструкций.
Открытые системы
На щиток больших размеров монтируются динамики. Края щитка загибаются назад под прямым углом, а задняя стенка конструкции совсем отсутствует. В данном случае акустическая система имеет весьма условный короб. Подобная модель годится для больших помещений и плохо подходит для воспроизведения музыки с низкими частотами.
Закрытые системы
Привычные конструкции в виде коробов со встроенными динамиками. Имеют широкий диапазон звучания.
С фазоинвертором
Такие корпуса, кроме динамиков, наделены дополнительными отверстиями для прохождения звука (фазоинвертор). Это дает возможность воспроизведения самых глубоких басов. Но конструкция проигрывает закрытым коробам в четкости артикуляции.
С пассивным излучателем
В данной модели полую трубку заменили на мембрану, то есть установили дополнительный драйвер для низких частот, без магнита и катушки. Такая конструкция занимает меньше места внутри корпуса, а значит, и размер короба можно уменьшить. Пассивные излучатели помогают добиться чувствительной глубины баса.
Акустический лабиринт
Внутреннее содержание корпуса выглядит как лабиринт. Закрученные изгибы являются волноводами. Система имеет очень сложную настройку и стоит немалых средств. Но при правильном изготовлении происходит идеальная подача звука и высокая точность басов.
Как изготовить своими руками?
Чтобы правильно изготовить и собрать самодельный корпус для системы воспроизведения аудио, следует предварительно подготовить все необходимое:
- материал, из которого предстоит сделать короб;
- инструменты для выполнения работ;
- провода;
- динамики.
Сам процесс состоит из определенной последовательности шагов.
- Изначально определяется тип колонок, для которых изготавливаются короба: настольные, напольные и прочие.
- Затем составляются чертежи и схемы, выбирается форма коробки, рассчитывается размер.
- На фанерном листе производятся разметки 4 квадратов размерами 35х35 см.
- Внутри двух заготовок размечаются квадраты меньших размеров – 21х21 см.
- Выпиливается и убирается внутренняя часть. В образовавшийся проем примеряется колонка. Если вырез недостаточен для вхождения, его придется расширить.
- Далее подготавливаются боковые стенки.
Их параметры таковы:
- глубина модели – 7 см;
- длина одного комплекта стенок (4 штуки) – 35х35 см;
- длина второго комплекта (4 штуки) – 32х32 см.
7. Все заготовки тщательно зачищаются и доводятся до идентичных размеров.
8. Стыки соединений сажаются на жидкие гвозди и закрепляются саморезами.
9. В процессе изготовления конструкции внутреннюю часть обклеивают синтепоном или другим, поглощающим вибрацию материалом. Это необходимо для низкочастотных динамиков.
Как поместить содержимое внутрь?
В изготовленные короба встраивается по одному динамику. Если есть необходимость вместить два динамика, во избежание деформации конструкции от вибрационных нагрузок внутри корпуса устанавливают распорки между передней и задней стенками.
Сам процесс встраивания несложен, если отверстие для динамика изготовлено по размеру.
Провода следует разместить без перегибов, проследить, чтобы мелкие элементы системы не смещались во время вибрации. После установки внутреннего содержимого монтируется последняя панель, закрывающая короб.
Если корпуса изготавливаются для монтажа в потолок или стену, понадобится звукоизоляционная подложка. Для установки изделия на пол или стол необходима специальная подставка.
В заключение хочется добавить, что акустическое звучание зависит не только от технического содержимого и корпуса изделия, – оно составляет единое целое с помещением, в котором находится АС. Чистота и мощь звучания на 70% зависят от возможностей зала, его акустики. И еще: компактные короба занимают мало места, это приятно. Но габаритная конструкция, созданная под акустическую систему, всегда выигрывает в подаче звука.
Из чего сделать корпус для акустики, смотрите в видео.
Сборка корпусов акустических систем без отделки
Собираете самодельную Hi Fi акустическую систему или хотите купить готовый корпус для колонок и повторить проверенный проект авторской АС? Снимем с вас головную боль, связанную с поиском и заказом корпусов для АС!
Финишная отделка — самый дорогой этап при сборке акустики из конструктора. Если у вас есть навыки, желание, время и необходимые инструменты и материалы, то можно заказать у нас сборку корпуса акустики и заняться отделкой самому на свой вкус.
Делаем с борку корпусов акустических систем любой сложности и оформления(фазоинверторные, рупорные, закрытые, лабиринты, трансмиссионные линии полочной или напольной акустики, корпуса для широкополосных динамиков известных брендов или китайских) по вашим чертежам и эскизам, либо по чертежам корпусов акустики выбранного вами кита. Корпуса акустических систем изготавливаются из лучшего материала с точки зрения получения хороших акустических свойств изделия — листов МДФ или фанеры 1 сорта толщиной 6, 8, 10, 12, 16, 18, 19, 22, 25, 28мм. Все швы герметизируются.
При изготовлении корпуса акустической системы мы используем станок с ЧПУ для вырезания стенок и фрезеровки отверстий для обеспечения высокой точности изготовления деталей. Наши мастера соберут на заказ любые корпуса или короба для домашней акустики и подготовят поверхность под отделку пленкой ПВХ, покраску или фанерование шпоном на ваш выбор.
Для расчета цены нужен чертеж АС с проставленными размерами и толщина материала для каждой из стенок ящика. Файлы можно прикрепить в форме заказа.
Конструкции, динамики и чертежи корпусов колонок для самостоятельного изготовления можно подобрать, например, в каталогах конструкторов АС от производителей динамиков Fostex, Visaton, Seas, SB Acoustics. Возможна продажа корпусов с финишной отделкой.
Если вы в Москве, то готовые изделия можно забрать самостоятельно недалеко от м. Партизанская или с курьером, отправим до удобного вам пункта выдачи СДЭК по России.
Материалы корпусов акустических систем
Современная акустическая система (АС) — неотъемлемый атрибут целого ряда аудиотехники. Предназначение акустических систем заключается в преобразовании электрического импульса в звуковой сигнал. И на всем протяжении развития АС стремление создателей было направлено на уменьшение искажений и получения как можно более качественного звучания.
Именно это породило два основных вида АС, которые различаются соединением с усилителем. Если усилитель непосредственно встроен в систему, то такая акустическая система называется активная, если же усилитель внешний, то пассивная. Кроме того, различают потолочные и напольные системы с разными габаритами. Ценовой спектр АС состоит из бюджетных вариаций, Hi-Fi и Hi-End классов.
Но если на заре своего развития акустические системы обычные рупорные громкоговорители вообще не имели корпуса, то с появлением бумажных диффузоров подход к созданию качественных АС изменился.
Зачем выбирать материалы для корпуса акустической системы?
Все начинку акустической системы стали помещать в специальные рамочные конструкции. Учитывая, что до середины двадцатого века основой электронных схем были лампы, то их необходимо было охлаждать. Все это диктовало конструкцию первых корпусов АС.
Но уже тогда многие разработчики АС обратили внимание, что материал корпуса оказывает определенное воздействие на формирование звука в конструкциях. Так, разные стенки корпуса АС (передняя/задняя) излучали звук разной фазы, что существенно сказывалось на качестве звука. Именно поэтому сильно возросла актуальность как непосредственно самой конструкции, так и материла изготовления корпуса АС.
Все больше внимания уделялось акустическим свойствам самых различных материалов, которые можно было бы использовать при изготовлении корпусов.
Минимизация искажений АС
Независимо от того, какой тип акустического оформления, а также какой материал при этом использовался, основная задача изысканий заключалась в минимизации искажения издаваемого звукового сигнала. Тембр, оттенки голоса, различные звуковые эффекты — все важно, поэтому к корпусам АС стали предъявляться самые жесткие требования.
Идеальная акустическая система должна не только гарантировать минимизацию погрешностей звука, но и позволять качественно воспроизводить весь доступный человеческому уху звуковой диапазон часто (20–20000 Гц). Причем это касается как моноканального, так и стереофонического звука. Корпуса современных акустических систем должны удовлетворять потребителя не только звуком, но и эстетическим видом.
Большинство современных производителей акустических систем выделяют дерево, как наиболее приемлемый материал корпусов акустчиеских систем дерево. В широком смысле подразумеваются и производные от дерева материалы: фанера, МДФ и ДСП. Реже, но также применяются камень, обычное и органическое стекло, клееное дерево, металл. Рассмотрим подробнее озвученные материалы акустики и эксклюзивные решения.
Пластик дешево, но резонирует
Пластик, сюда попадают и композиты, зачастую используется при производстве бюджетных АС, те которые еще китайские. Пластмассовый корпус лёгок, существенно расширяет возможности дизайнеров, благодаря литью можно реализовать практически любые формы.
Различные типы пластмасс очень серьёзно отличаются по своим акустическим свойствам.
Пластиковые колонки бывают очень даже неплохими, но главное это подобрать соответствующий пластик для корпуса.
Очень популярен пластик при создании носимых акустических систем, которые работают через Bluetooth, типа JBL. При этом производителям удалось решить проблему резонирования.
Еще несколько лет назад в производстве высококачественной домашней акустики большой популярностью пластик не пользовался.
Но на текущий момент востребован для профессиональных образцов, где важна низкая масса и мобильность устройства.
ДСП: Древесно-стружечная плита
В основе данного материала — клееная стружка. В результате прессования получается ровная поверхность с не плотной сердцевиной. ДСП пропуская звук, гасит вибрации, но боится влаги, так как имеет свойство набухать и разрушаться. Выбор ДСП для создания корпусов АС объясняется тем, что изделие не создает резонанса и не искажает громкое звучание.
Звукопоглащение неоднородное и возможно появление низко- и среднечастотных резонансов, хотя вероятность их появления ниже, чем у пластика.
Следует обращать внимание как и в случае с пластиком, так и в случае ДСП на свойства конкретной плиты.
Важно учитывать плотность и влажность материала, так как разные ДСП плиты отличаются по параметрам.
Толстые (> 22 мм.) и плотные ДСП применяется при создании студийных мониторов.
Конструкция из ДСП не привнесет в звучание никаких дополнительных призвуков. А расслаивание под воздействием влаги минимизируется шпаклевкой, специальной окраской и различными материалами, используемыми в качестве облицовки.
Наиболее существенной проблемой ДСП является низкая прочность, при достаточно высокой массе материала.
Для создания АС подойдёт ДСП с плотностью более 650–820 кг/м³ (при толщине плиты 16–18 мм, можно и более) и влажностью до 6–7%.
Не соблюдение этих условий отразится на качестве звука и надёжности акустической системы.
Облицованная или ламинированная ДСП
Еще один вариант ДСП — это древесно-стружечная плита, с односторонней/двухсторонней облицовкой шпоном или пластиком (ламинатом) с декоративным узором. Все фиксируется специальным клеем.
Недостаток — необходимость дополнительной обработки кромок и углов. При плохой заточке пилы, возможны сколы ламината.
Плита столярная
Столярную плиту производят из двухстороннего шпона или фанеры. Внутрь между двумя поверхностями кладут наполнитель из брусков, реек и прочего материала. Снаружи такой материал облицовывают шпоном или фанерой.
Получаемый материал прост в обработке и обладает небольшим весом.
ОСП: ориентированно-стружечная плита
Иначе говоря, многослойная проклеенная фанера, состоящая из переработанных древесных отходов.
Текстура ОСП очень красивая, но неровная.Неровности шлифуются и покрываются лаком.
Получаемый материал хорошо поглощает звук и достаточно стоек к вибрациям.
Данные свойства необходимы акустическим экранам при создании панели Шредера. Находящийся в заданной точке акустический экран излучает в противофазе и гасит акустическую волну определенной длины.
Минусы: испарение формальдегидов и резкий запах.
МДФ: мелкодисперсная фракция (древесноволокнистая плита)
Материал разной толщины (от 10 до 22 мм) с гладкой поверхностью, позволяющий создавать самые различные конфигурации корпусов АС.
Приемлемая стоимость МДФ, доступная обработка и склейка материала делают его одним из самых популярных при создании самых причудливых АС, благодаря высокому уровню механической прочности. Готовое изделие выглядит надежнее, прочнее и дороже, например в лаковом исполнении.
Материал хорошо резонирует, и именно его чаще всего используют для изготовления заводских корпусов.
Тощину листа МДФ выбирать по простому парвилу: объем АС до 3-х литров — 10мм, до 10 литров — 16мм, для больших объемов выбираем более 19 мм.
Но стоит помнить о способности древесноволокнистой плиты абсорбировать влагу, что может привести к расслоению и снижению качественных показателей.
Фанерные корпуса АС
Одним из лучших поглотителей звуковых вибраций и удержания звука в корпусе АС является фанера. Это обусловлено самой структурой фанеры: несколько спрессованных слоев древесного шпона проклеиваются перпендикулярно направлению волокон.
Достаточно прочную структуру фанеры сложнее обрабатывать, поэтому изначально требуется высокая точность распиловки заготовок. В итоге получаются легкие конструкции АС.
Обрабатывать фанеру гораздо сложнее чем МДФ. Поэтому на стадии выреза деталей стоит быть аккуратнее.
Каменные корпуса АС
На первом месте материалом для колонок, по применению камня, стоит сланец. Причина в простоте обработки и свойстве сланца поглощать вибрацию. Однако для обработки необходим специальный инструментарий и соответствующий опыт специалиста. Иногда для упрощения из сланца изготавливается только передняя панель АС.
Естественным минусом каменных колонок является их вес. Для сравнения, колонка из ОСП весит 6 кг, а сланцевый корпус «потянет» на все 54 кг. Качество звука отличное, но вес конструкции достаточно серьезный.
Еще используют мрамор и гранит. Например проект MARBLE SOUND SYSTEM.
Акустика из мрамора MARBLE SOUND SYSTEM
Есть любители, которые делают колонки из бетона.
Органическое стекло
Применение оргстекла для изготовления корпусов АС обусловлено желанием видеть «внутренности» колонки. Однако необходимо серьезно озаботиться качественной изоляцией. В противном случае качество звука будет очень низким.
Или всем известная компьютерная акустика Harman/Kardon SoundSticks III:
Древесина клееная
При всех достоинствах деревянных корпусов акустических систем, необходимо знать природу древесных волокон. При повышенной влажности воздуха древесные волокна расширяются и сужаются в случае сухого воздушного пространства.
При креплении деревянных стенок корпуса АС последние со всех сторон проклеиваются. При колебаниях влажности деревянные бруски могут растрескаться, что неизбежно приведет к падению качества звука.
Акустика из дерева MIN7
Металлические корпуса АС
Приоритетный выбор среди металлов — сплавы алюминия. Причина предпочтения — одновременная легкость и жесткость получаемых корпусов АС. Заметно уменьшение резонанса и улучшенная передача звука на высоких частотах. И если полностью металлические корпуса пока еще не приветствуются, то вот изготовление верхних и нижних панелей корпусов АС, перегородок жесткости — вполне приемлемо.
Как видим, материалов, применяемых для изготовления корпусов АС достаточно много. Также проблематично исследовать качество звучания таких колонок с помощью специального оборудования. Единственным и естественным анализатором изделий должен выступать собственный человеческий слух. Эмоциональное восприятие подскажет, сможет ли звук, излучаемый такой АС, доставить вам максимальное удовольствие.
Необычные материалы для акустических систем
Переработанная бумага
Эко меломаны будут обожать TAU акустику за их экологический состав.
Картон
Один пользователь решил пошутить и, благодаря «очумелым ручкам», изготовил колонки из картона и других подручных средств. Назвал их айКолонки.
Источники:
- Изготовление корпусов колонок: Обзор материалов
- «Анатомия» домашних акустических систем: материалы и акустическое оформление
Читайте также
- «Загадочная» акустическая система
- Акустический ящик без задней стенки
- Основы доработка акустики
- Сабвуфер своими руками на 75 ГДН
- Акустическое оформление громкоговорителя со сдвоенными головками
- Тяжелые ящики для легких басов
- Высококачественная малогабаритная акустическая система
- Теория акустики от Андрея Киреева
- Самодельный сабвуфер на динамике Semtoni
- Механические резонансы в корпусах громкоговорителей
- Изготовление корпусов для акустики
- Корпуса акустики
Я хочу сделать корпуса колонок из МДФ. Какая плита мне подойдет лучше в смысле марки и производителя?
Ваши колонки едва ли будут эксплуатироваться в помещениях с высокой влажностью: поэтому вы можете взять обычную цельнопрессованную МДФ или ламинированную с одной стороны. Толщина — дело вкуса: небольшие колонки, которые мы видели обычно изготавливают из плиты толщиной 8мм, побольше — из плит толщиной 12. 16 мм. В целом чем больше толщина, тем эффективнее гасятся вибрации.
Узнать актуальную цену на плиты и уточнить наличие вы можете по телефону +7 (499) 504-43-05.