Корпус для колонки

как сделать короб для акустической системы своими руками? Чертежи и изготовление самодельной коробки для акустики

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.

Обзор материалов / Блог компании Аудиомания / Хабр

Профессиональная активная акустика Denon DN-304S

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

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

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

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

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

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

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

Древесно-стружечная плита (ДСП)

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

Столярная плита

Ориентированно-стружечная плита (ОСП)

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)

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

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

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