Дачные колонки

[Филипп]

В продолжение темы про динамики.

Практически доделал колонки.

Динамики
НЧ: 2А-12У4 (достались на халяву)
СЧ: 4А-28 (купил на Авито у хорошего человека)
ВЧ: 6ГДВ-4 (отец подарил из старых запасов, в упаковке)

Фильтры – первого порядка:
НЧ – катушка 5 мГн, намотанная 1мм медным проводом
СЧ – 20 мкФ (МГБО-2)
ВЧ – 2 мкФ (плёночный какой-то на 250 В)

Корпус, как и задумывал, сделал полностью разборным из 15 мм фанеры, на мебельных болтах. Размер 50x121x25 см.


Фазоинвертор – из пластиковой канализационной трубы диаметром 110 мм. Рассчитал длину для 40 Гц (140 мм), но настраивать не стал: а) лень, б) зависимость резонансной частоты от длины для данного объёма корпуса (примерно 110 л), площади сечения трубы (95 кв.см) и вблизи данного значения частоты (40 Гц) – слабая.
Рассчитывал по формулам Тиля-Смолла.
Внутри на каждую деталь наклеил кусок синтетического войлока толщиной 10 мм. В местах крепёжных болтов сделаны надрезы, чтобы получились "клапаны", которые эти болты прикрывают. Первой делал правую колонку, тут она ещё не покрашена:


Красил акриловой морилкой в четыре слоя и тремя слоями яхтного лака с небольшой шлифовкой после высыхания первого слоя. Вот готовая правая колонка и правая на полпути:


То же сзади. Ящик, отгораживающий среднечастотный динамик, служит для крепления индуктивности и емкостей фильтров. Соединения – обычным сетевым шнуром достаточной толщины, либо облуженным медным проводом на винты с гроверами и барашковыми гайками:


Из-за дождей потратил на них много времени. В доме фрезером и лобзиком не хотел пользоваться: опилок много, особенно от фрезера.
Тут колонки подключены к самодельному усилителю (оконечник JLH на 2N5686 с предусилителем по мотивам Старт 7173):


Осталось только какой-нибудь ваты раздобыть, чтобы СЧ-коробки набить, сейчас они просто изнутри войлоком обклеены. Медицинскую вату не хочу: как-то нехорошо её так использовать для таких целей. Но, вроде, бывает для матрасов.

Ещё защитные рамы им сделал из москитной сетки на деревянных каркасах в размер передней стенки. Но пока крепления не сообразил, на магнитах или ещё как-то.

Звук, вроде, неплохой. Понравилось, как воспроизводится "Весна священная" Стравинского. Ну и много всего другого переслушал.

[Nonrochka]

как же все портит этот лак...

[Филипп]

Так им на даче зимовать предстоит. Термоциклирование, перепады влажности и всё такое. Для домашнего пользования просто морилкой или "биофой" крашу.
И лак неплохо защищает от мелких повреждений дерева, когда я на колонки какие-нибудь предметы кладу.

[old_hippie]

Можно было матовый взять... Уж больно шагрень вылезла...
Впрочем, к звуку это не относится...

[Филипп]

При плохом освещении не очень заметно. А я их буду перетаскивать в мансарду, где света меньше.
Но на будущее учту. Хотя даже не представляю, что будет следующей поделкой.

[bykowina]

Очень скромно о звучании. Что то не устраивает?
Ящик сделан очень достойно. Чувствуется фрезером вы работать умеете, да и не только фрезером. Времени эта работа отнимает уйму, повторить такое для меня например пока не реально, хот и есть некоторый опыт.
Мне 4А28У4 очень нравится особенно в трубе Войта. Я попробовал расчитать ящики для колонок на его основе по известной экселевской программе. Использую их с самодельным усилителем на Германиевых транзисторах. То что получилось вот уже второй год заставляет меня забыть о какой то движухе в этом направлении. Все, что я слышал после построения этих колонок не вызывало у меня восторг, что бы хоть как то заинтересоваться другой акустикой. Тут конечно и усилитель играет не маловажную роль, с ним остальная акустика, что имеется в наличии играет совсем по другому.
Сверху добавил 2х2ГД-36 параллельно через 3мкФ. Надо прикупить 6ГДВ-4, он по чуйке больше подходит к 4А-28. Низов мне хватает, 30Гц там конечно и рядом нет, и сколько их там есть сказать не могу, не измерял, но то, что они выдают по низам, звучит очень очень красиво.
Свои я правда еще не покрасил, думал матовой или глянцевой краской красить, склоняюст к матовой.

[VIT59]

Как известно, первый блин... Ну, здесь не совсем блин, а вот отдельные комочки присутствуют. Даже дело не во внешней отделке (лак, шагрень), а несколько удивило другое. Первое. Когда проектируешь корпус колонки, всегда есть выбор в сочетании пропорций сторон для получения требуемого объема. Я всегда стараюсь минимизировать бафл-степ и сделать морду лица поуже, а объем добирать за счет глубины. Искажений за счет переотражений от лицевой панели будет поменьше. Второе. Та хиленькая крестообразная распорка, которая установлена внутри, на роль брейсинга явно не годится. Малова-то будет! Для того, чтобы повысить резонансную частоту панели (а именно в этом ее назначение) необходим контакт брейсинга по всей ширине панели, а не в одной точке. И при таких линейных размерах корпуса необходимо по крайней мере еще парочку брейсингов установить. Третье. Сочетание чувствительности динамиков по полосам. У этого пищика чувствительности меньше, чем у СЧ где-то децибел на 4-5, а это значит, что за "орущим" 4А-28 его слышно не будет. Подрезать СЧ надо по амплитуде, l-pad поставить необходимо, а в фильтре его не видно. Да, насчет фильтра. Металлический крепеж катушки, меняет значение ее индуктивности, соответственно меняется частота фильтра для НЧ динамика и если при расчетах частот сопряжения полос все выглядело нормально, то по факту...
Демпфировать внутренний объем короба СЧ динамика можно распушенным синтепоном, вату из солдатских матрасов лучше забыть как страшный сон.
Да, надеюсь, что герметизация задней стенки предусмотрена или получится как с креплением грилей (типа - магнитики потом прилеплю )

[bykowina]

VIT59
А вроде у 6ГДВ и 4А28 чуйка почти одинаковая, 93 и 93,5 дБ соответственно, или на ldsound ошибка?

[VIT59]

bykowina
Значение чувствительности указывается во всем частотном диапазоне и как правило, это максимальное значение, а не некий средний параметр. Если посмотреть на АЧХ одного и второго динамика от частоты сопряжения и правее, то увидите, что у 6ГДВ спад, начиная с 10 кГц, именно на указанную мной величину.

[bykowina]

Точно.

[Филипп]

Очень скромно о звучании. Что то не устраивает?
Ящик сделан очень достойно. Чувствуется фрезером вы работать умеете, да и не только фрезером. Времени эта работа отнимает уйму, повторить такое для меня например пока не реально, хот и есть некоторый опыт.

Звучание как раз нравится больше, чем у домашних MB Quart QL C 400.
Мощность, конечно, у самодельных в десять раз меньше при вдвое, а может, и втрое большей массе и размерах.
Причём, сравнивал и те и другие при работе от одного и того же усилителя. Кажется, будто звуки не так сливаются один с другим. Не знаю, как это правильно назвать, тем более, что это моё субъективное мнение.
По поводу фрезера, там всё не очень ровно. Первый ящик, особенно. Вот лобзиком я давно уже балуюсь

[Филипп]

Когда проектируешь корпус колонки, всегда есть выбор в сочетании пропорций сторон для получения требуемого объема. Я всегда стараюсь минимизировать бафл-степ и сделать морду лица поуже, а объем добирать за счет глубины.

Тут было очень простое соображение, перевесившее весь акустический здравый смысл: я исходил из свободного места в комнате, где эти колонки будут стоять. А там можно "плоско и широко", именно 50x25 в плане.

Та хиленькая крестообразная распорка, которая установлена внутри, на роль брейсинга явно не годится.

Посмотрю, как у других сделано. Возможно, переделаю. Хотя войлок отдирать придётся в нескольких местах.

У этого пищика чувствительности меньше, чем у СЧ где-то децибел на 4-5, а это значит, что за "орущим" 4А-28 его слышно не будет.

Пищалки в этих колонках слышно где-то выше 10 кГц, на ударных, например. Я в начале вовсе хотел без них обойтись, 4А28 очень неплохо воспроизводят верхи, по крайней мере, для моего возраста и износа ушей.

Металлический крепеж катушки, меняет значение ее индуктивности

В начале поставил обычный болт М8 с латунной шайбой. Спохватился, когда подумал об индуктивности. Измерил, больше на 5%, кажется. Всё-таки, заполнение отверстия катухи "сердечником" гораздо меньше 100%. Но всё же купил болты из нержавейки, немного магнитные, но теперь изменением индуктивности можно пренебречь.

Да, надеюсь, что герметизация задней стенки предусмотрена

Там, во-первых, ступенька по краю, во-вторых, при затягивании крепёжных болтов стенки получается "спрессовывание" края войлока, наклеенного на неё. Хотя, конечно, стоит какую-нибудь резиновую прокладку вырезать. Герметик не хочу использовать: важна разборность конструкции.

[VIT59]

Посмотрю, как у других сделано

Ну, например, так:

Или так:

Ну, хотя бы вот так:

Или вот это:

[old_hippie]

Та хиленькая крестообразная распорка, которая установлена внутри, на роль брейсинга явно не годится. Малова-то будет! Для того, чтобы повысить резонансную частоту панели (а именно в этом ее назначение) необходим контакт брейсинга по всей ширине панели, а не в одной точке. И при таких линейных размерах корпуса необходимо по крайней мере еще парочку брейсингов установить.

Не думаю, что при таком большом фазоинверторе это существенно.
Призвуков от самой комнаты будет больше, чем от передней панели...

[VIT59]

old_hippie
Уважаемый коллега, а причем здесь размеры фазоинвертора? Тыловые колебания воздуха внутри корпуса АС создают перепады давления с частотой, соответствующей подаваемому на динамик напряжению (току, протекающему по его катушке). Поскольку, панели корпуса обладают собственной резонансной частотой, то как учит нас физика, при совпадении этой частоты в частотой изменения давления в корпусе АС случается резонанс. При резонансе амплитуда колебания панели резко возрастает и корпус становится источником паразитных колебаний. То есть корпус колонки начинает излучать что-то, чем должен заниматься диффузор динамика, а ведь должен не подвывать не пойми на каких частотах. Вот из-за этого корпуса колонок делают максимально акустически инертными. Устанавливая брейсинги, сокращают линейные размеры панели, колеблющиеся в такт тыловым колебаниям, что позволяет повысить собственную резонансную частоту панелей корпуса и вывести ее из диапазона частот, издаваемых динамиком. Так, что размеры ФИ это несколько из другой оперы.

[Филипп]

Посмотрю, как у других сделано

Ну, например, так:

Это уже произведения искусства. Вряд ли я настолько увлекаюсь акустикой. Прикинул, если считать, что поперечная скорость звука вдвое меньше продольной, то в дереве это будет примерно 2000 м/с, и в моём случае, когда половина длины волны на резонансе стенки – около 1 метра, резонансная частота получится 1 кГц. Распорка увеличивает её вдвое, принудительно создавая узел посередине. То есть 2 кГц.
Нашёл вот такой конспект лекции. На 14-м слайде есть график зависимости коэффициента поглощения от частоты для войлока, правда, натурального, разной толщины. Для 10 мм данных нет, но если попытаться экстраполировать данные для 25 мм, то при 2 кГц будет около 50%.
Возможно, имеет смысл добавить по две распорки вдоль длинной стороны, чтобы повысить резонансную частоту стенки до 4 кГц, при которых 10 мм войлок будет поглощать 90% энергии "падающего" на него звука. И на этом успокоиться.
Но я и сейчас-то призвуков не слышу.

[old_hippie]

old_hippie
Уважаемый коллега, а причем здесь размеры фазоинвертора?

Фазоинвертор резко снижает давление внутри ящика.
Паразитные колебания при этом никуда не деваются, а вот их амплитуда - существенно уменьшается до приемлемых величин.

Получившаяся конструкция - вполне оптимальна, КМК.

Понятно, что совершенству нет предела.

[VIT59]

Получившаяся конструкция - вполне оптимальна,

Позвольте не согласиться.
Внутри корпуса колонки ТС "активно проживают" частоты от 40 Гц (дай Бог ) до 3500 Гц. У него установлен фильтр первого порядка, который ослабляет входной сигнал начиная с частоты 470 Гц с крутизной 6 дБ на октаву. Следовательно, на частоте около 2000 Гц, ослабление составит немногим больше 12 дБ. Далее, на более высоких частотах, начнется естественный спад АЧХ НЧ динамика, но несмотря на это, амплитуда тыловых колебаний будет существенна и заставит вибрировать корпус колонки, что и порождает паразитные призвуки. Начиная с 1000 Гц, начнется влияние войлока на поглощение, а вот что будет снижать амплитуду тыловых волн до этой частоты? Функции ФИ вам представляются несколько неверно. "Выхлоп" ФИ производится в узком спектре частот, вблизи частоты его настройки, а выше этой частоты он не дышит Для проверки этого потребуется генератор и зажигалка. Думаю, что их применение описывать нет смысла?

Филипп
Правильным путем идете. Строительная акустика довольно полезный раздел знаний. Позволю себе еще одно замечание.
Снижение уровня звуковой (воздушной) волны, падающей на внутренние панели, в колонкостроении принято снижать вязкими материалами (гудрон, пластилин, герлен). Но, все они работают от частот в несколько сотен герц. Подавить низкочастотные колебания от 40 до 200 Гц методом поглащения энергии падающей волны практически не возможно. Поэтому применяют комбинированные методы. Увеличение массы вибрирующей поверхности (чем большую массу прходится раскачивать, тем больше энергии уйдет на перевод ее из состояния покоя в состояние движения), это раз. Герлен и ленолеум и тут помогают (присоединенная масса). Два, это поглащение энергии при движении за счет вязкого трения частиц материала (слоистые материалы и различные сендвичи). Ну и три это повышение частоты собственного резонанса панелей (брейсинги), о чем собственно и речь

[bykowina]

У этого пищика чувствительности меньше, чем у СЧ где-то децибел на 4-5, а это значит, что за "орущим" 4А-28 его слышно не будет.

Пищалки в этих колонках слышно где-то выше 10 кГц, на ударных, например. Я в начале вовсе хотел без них обойтись, 4А28 очень неплохо воспроизводят верхи, по крайней мере, для моего возраста и износа ушей.

Я год слушал без пищиков и без тембрблока в усилителе, даже без тонкомпенсации.

Мощность, конечно, у самодельных в десять раз меньше при вдвое, а может, и втрое большей массе и размерах.

У меня два самодельных УНЧ из набившей многим аскомину соседней темы. Один 6Вт другой немного поболее, я даже не делал замеры, незачем. 6-ти Вт с 4А-28 еще ни разу небыло мало. Даже в подвыпившей дамской компании, когда всем хочется громче и громче услышать как Стасик поет Девочка-лето, парочка УНЧ и Войты меня не подводили. И сейчас на небольшой громкости вокал и фортепьяно особенно в джазе просто бесподобны!
Попробую добавить еще один или пару 2ГД по верхам. Попробую.

[Филипп]

Спасибо за рекомендации.
Возможно, и буду дорабатывать колонки, но только уже весной. Тяжеленные они, правда, вышли. А с доработками ещё потяжелеют.

Или буду на них только Брамса слушать, фортепьянные произведения. Там призвуки, если они есть, будут маскироваться под звучание корпуса рояля.

[old_hippie]

Получившаяся конструкция - вполне оптимальна,

Позвольте не согласиться.
Внутри корпуса колонки ТС "активно проживают" частоты от 40 Гц (дай Бог ) до 3500 Гц. У него установлен фильтр первого порядка, который ослабляет входной сигнал начиная с частоты 470 Гц с крутизной 6 дБ на октаву. Следовательно, на частоте около 2000 Гц, ослабление составит немногим больше 12 дБ. Далее, на более высоких частотах, начнется естественный спад АЧХ НЧ динамика, но несмотря на это, амплитуда тыловых колебаний будет существенна и заставит вибрировать корпус колонки, что и порождает паразитные призвуки. Начиная с 1000 Гц, начнется влияние войлока на поглощение, а вот что будет снижать амплитуду тыловых волн до этой частоты? Функции ФИ вам представляются несколько неверно. "Выхлоп" ФИ производится в узком спектре частот, вблизи частоты его настройки, а выше этой частоты он не дышит Для проверки этого потребуется генератор и зажигалка. Думаю, что их применение описывать нет смысла?

А на практике - призвуков от комнаты в рассматриваемом случае будет больше, чем от колонки.

Ещё раз.
Я не оспариваю теоретическую правильность Ваших рассуждений по поводу жесткости ящика.

PS
У меня больше вопросов, как 2А с 4А грамотно сопрячь...

[VIT59]

как 2А с 4А грамотно сопрячь

В первом приближении у TC это сделано правильно. Первый порядок, как я понимаю у него было желание "сопрячь" на частоте 500 Гц ( на НЧ получилось около 470). Но, то что он поставил на СЧ конденсатор 20 мкФ это несколько сместило частоту перегиба, поскольку нужно бы 21 мкФ. Но, это опять таки, это в первом приближении. Я обычно измеряю полное сопротивление динамика на частоте, на которой планирую его резать, а потом рассчитываю фильтр и измеряя параметры конкретных образцов конденсаторов подбираю их с максимально возможной точностью. Тоже самое с катушками. Подбираю индуктивность с точностью до второго знака после запятой. Но, это мой пунктик, на практике можно и до десятых долей.
Используя ширик в качестве СЧ, я обрезаю его и сверху, поскольку на ВЧ они звучат несколько грязновато.
Насчет применения фильтров более высоких порядков. Стараюсь их не использовать не только из-за более сильного фазового кувырка, а из-за того, что для импульсного сигнала, каким является музыка, это не так полезно, если вспомнить основы теории автоматического управления (передаточные функции, импульсные переходные процессы и т.д.)
На соседнем форуме есть темы по самодельным колонкам, в том числе и мои.

[old_hippie]

В первом приближении у TC это сделано правильно. Первый порядок, как я понимаю у него было желание "сопрячь" на частоте 500 Гц ( на НЧ получилось около 470).

....
Используя ширик в качестве СЧ, я обрезаю его и сверху, поскольку на ВЧ они звучат несколько грязновато.
Насчет применения фильтров более высоких порядков. Стараюсь их не использовать не только из-за более сильного фазового кувырка, а из-за того, что для импульсного сигнала, каким является музыка, это не так полезно

Примерно это меня и смущает.
4А28 ИМХО чересчур широкополосен, чтобы ставить его как СЧ...

PS
Из него вообще неплохие двухполоски получаются, 2х4А плюс ВЧ, в закрытом ящике...
Но это уже совсем другая история.

[Филипп]

Но, то что он поставил на СЧ конденсатор 20 мкФ это несколько сместило частоту перегиба, поскольку нужно бы 21 мкФ.

6 дБ на октаву – это ооочень плавно, разницу частоты разделения в 5% я точно не услышу.

Используя ширик в качестве СЧ, я обрезаю его и сверху, поскольку на ВЧ они звучат несколько грязновато.

Вот это, возможно, возьму на вооружение. Но только сперва послушаю что-нибудь с большим количеством ВЧ с минимумом низкочастотных инструментов (скрипка?).

[Andrey Smirnov]

...На удивление, 5% отклонения ёмкости в фильтре первого порядка - слышно! Сам бы никогда не подумал, если бы не столкнулся на практике...

[domen]

...На удивление, 5% отклонения ёмкости в фильтре первого порядка - слышно! Сам бы никогда не подумал, если бы не столкнулся на практике...

Опишите пожалуйста условия, при которых вы "услышали" 5% изменения емкости.
Если даже на эти пять процентов поставить тумблер и его быстро туда-сюда, туда-сюда.... и то не факт, что на насыщенном музыкальном фрагменте можно уловить такую разницу. Если сделать ничтожную паузу и слепое прослушивание, то начнется простая "угадайка".

[Andrey Smirnov]

Может, конечно, и самовнушение... Однако, когда подбирал ёмкость этого самого конденсатора, конденсаторы на 2 и на 2,2 микрофарады - давали хорошо слышимую разницу в звучании...
(и не уверен, что тут повлияла разница конструкции: один был классический бумажный, а второй - плёночный... )

[oldmao]

конденсаторы на 2 и на 2,2 микрофарады

Так это 10%, а не 5%. Хотя и столько вряд ли на слух различимо.

[Филипп]

и не уверен, что тут повлияла разница конструкции: один был классический бумажный, а второй - плёночный...

По-хорошему, у обоих можно было измерить импеданс, не только модуль, но и фазу, на некотором интервале частот, центрированном на частоте разделения полос.

[VIT59]

Коллеги, все достаточно просто. Если разброс между конденсаторами фильтра существует, то воткнув их в фильтры левых и правых каналов вы получаете изменение фазово-частотной характеристики. Вполне возможно, что на "цике и бухе" это не почувствуете, а вот на объемно-пространственной картинке (саунд-стейдже) это слышется сразу же. Картинка (объемно-пространственная) сразу изменяется, переключение между фильтрами с "кривыми" и "правильными" конденсаторами слышется легко. Не думаю, что психо-акустическое обоснование нуждается в декларировании. Просто попробуйте