Акустика своими руками войт

Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео

ЗВУКОМАНИЯ

Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео

Акустика в оформлении Труба Войта (TQWР)

Акустика в оформлении Труба Войта (TQWР)

Целью этого проекта не более чем проверка проекта акустики типа Труба Войта или TQWT. Успешной, причиной, было обстоятельство, то что у меломанов есть проблемы неразрешимое ограничение при размещении акустики, в помещении прослушивания, при которой имеются углы в длинной узенькой комнате.

Акустика в оформлении Труба Войта (TQWР)

Ни закрытый ящик, ни фазоинвертор, установленные в углах комнаты, не могли дать хорошие низкие частоты. Бас размазывался, бубнение было невыносимо. Моделирование различных типов акустического оформления в условиях его комнаты при определенных ограничениях бюджета и имеющейся мебели исключили из возможного применения все классические типы акустики, которые были в продаже.

И тогда, на страх и риск, был выбран вариант Трубы Войта, достаточно большой по габаритам для того, чтобы с одной стороны колонки стали бы частью акустического оформления комнаты по типу волновых ловушек в углах комнаты (резонатор Гельмгольца), а с другой стороны — чтобы комната не смогла уж очень сильно повлиять на работу этих больших АС или, по другому сказать, чтобы недостатки комнаты превратились в достоинства, по крайней мере не мешающие колонкам работать так, как того требует здравый смысл и все эти аспекты: и комната и акустика — гармонично дополняли бы друг друга в комплексе.

Клон Naim NAP 200 + ЦАП

Итак, необходимо было учесть следующие аспекты Акустика в оформлении Труба Войта (TQWР):

1. Выполнение корпусами колонок функции акустических ловушек, гасящих основной резонанс комнаты;
2. Размещение низкочастотной головки на высоте 1/3 от высоты потолка;
3. Решение вопросов ранних ВЧ отражений от боковых стен комнаты, «смазывающих впечатления от прослушивания»;
4. Простота конструкции акустики вкупе со «спокойной» и качественной отделкой корпуса, дополнительная функциональность (подставка под…) + шипы под акустику

После ряда изысканий были найдены динамические головки 1973 года изготовления RFT L3401, применявшиеся в концертных акустических агрегатах и определены размеры корпуса в соответствии с волновыми процессами, призванными решить поставленные технические задачи.

RFT L3401

Параметры динамика RFT L3401 были измерены методом добавочной массы и как на начальном уровне (из коробки после 5 лет хранения), так и после пропитки, просушки и прогрева музыкальным сигналом — почти не отличались от заводских (с соответствующего интернет-сайта). Умели раньше делать!

Так как регентовская головка работала до 7 килогерц, в пару к ней было решено поставить хорошую шелковую пищалку с высокой чувствительностью. Конечно, найти пищалку с 96дБ*Вт/м сложно, поэтому из всех испробованных вариантов выбор пал на пищалку Volvo (в девичестве — Dynaudio, диффузор — бумага 40 мм диаметром) и Prology. Обе головки имели одинаковый диаметр крепления 42 мм, поэтому окончательный выбор был отложен «на потом«.

Трехполосное акустическое решение, предложенное мной как более лучший вариант было отвергнуто из-за соображений срочности и «дороговизны».

Корпус выполнен из березового клеенного щита 40мм с распорками. Боковые, передняя и нижняя/верхняя панели склеены под 45 градусов и изнутри усилены бруском. Задняя стенка — съемная. Внутренняя перегородка выполнена трехслойной для уменьшения призвуков.

Акустика установлена на 4 шипа: два спереди и два сзади, вклеенных в гнезда на основании.

Окончательная отделка корпуса включила в себя фрезерованную березовую накладку по форме диффузородержателя на регентовский динамик с черной сеткой. На задней стенке корпуса расположены отверстие порта и винтовые клеммы для подключения к усилителю.

Клон Naim NAP 200 обзор

После изготовления корпуса акустики и установки головок были произведены необходимые для расчета фильтров замеры. Для измерения использовался ненаправленный измерительный микрофон dbx RTA-M, имеющий плоскую АЧХ с погрешностью 0,5 дБ в полосе 20-20 000 Гц.

В измерительный комплект также входил 24-битный внешний ЦАП.

По результатам измерений АЧХ ВЧ-динамиков выбор пал все-таки на Prology.

Исходные частотные и фазовые характеристики головок, установленных в корпус АС, а также с применением разделительных фильтров приведены ниже и получены в реальной жилой комнате при размещении АС в углах комнаты. Измерительный микрофон находился на расстоянии 2,5 м от АС (в точке прослушивания):

АЧХ/ФЧХ динамика RFT L3401:

АЧХ/ФЧХ ВЧ-динамика Prology Reference:

АЧХ ФЧХ ВЧ-головки Prology Reference

Динамик RFT L3401 с разделительным фильтром:

L3401 с разделительным фильтром

Динамик Prology Reference с разделительным фильтром:

Prology Reference с разделительным фильтром

Итоговая АЧХ акустической системы со сглаживанием 1/6 октавы (не забудьте, что это реальная АЧХ в длинной узкой комнате!):

Итоговая-АЧХ

Топология фильтров приведена ниже:

Фильтр низких частот:

Фильтр низких частот

Фильтр высоких частот:

Фильтр высоких частот

Фильтры смонтированы на фанерном основании 200х300 мм и закреплены на задней стенке внутри АС пятью саморезами через прокладку из вспененного полиэтилена.

Элементы фильтра закреплены на основании тремя способами:

• Конденсаторы и катушки с креплениями — шурупами
• Катушки без креплений и конденсаторы без «ушек» — капроновыми стяжками + клей в основании
• Резисторы — длинными шурупами на клею.

Разводка элементов выполнена с максимальным использованием собственных выводов элементов и с применением посеребрянного медного провода в изоляции.

Каждая секция фильтров подключена к клеммам своими проводами.

Пайка выполнена оловом (безсвинцовым припоем) с добавлением серебра.

Внутренний объем корпуса АС на 2/3 заполнен синтепоном из расчета 25 г/литр.

Провода, катушки и конденсаторы отбирались по направлению «начало»-«конец». Не верьте тем, кто «не слышит» направления включения и … сам делает акустику.

У каждого свои секреты, но я скажу, что зачастую на тех головках, которые используются в проекте — действительно ничего не определить, а «оно» — есть.

Верность этих утверждений слушатель начинает воспринимать через месяцы, когда все «притрется» и «прогреется».

Что в итоге

Здесь необходимо отметить, что мои соображения будут довольно критическими т.к. система строилась двухполосной.

Плюсы:

• Полное отсутствие бубнения как такового. Мягкий, бархатный, грудной, киношный «голос». Изумительное воспроизведение фортепиано, саксофона, скрипки, оргАна (. ). Такого оргАна с тестового диска одного из журнала-мурзилок я не слышал нигде.
• Узкая направленность на частоте раздела (от 2500 до 5000 Гц) минимизировала влияние ранних отражений от боковых стен, что позволило снизить «кашеобразную» окраску на женском вокале и в «верхней середине».
• Частотная и фазовая характеристика импеданса АС в диапазоне частот 10…1500Гц представляет собой пологую (без резонансов) линию со значениями 6,8 Ом и 0…+15 градусов т.е. носит индуктивный характер, что очень хорошо для усилителя мощности. Труба Войта работает верно.
• Рабочая мощность оказалась 3…4 Вт. При 10 Вт — уже начинаешь глохнуть.

ЦАП +усилитель для наушников

Минусы (на мой взгляд):

• Совершенно сумасшедшие размеры и вес.
• На самом деле присутствует фазовая несогласованность НЧ и ВЧ головки ровно на период на частоте раздела, что, в прочем, не мешает маститым иностранным фирмам делать то же самое. Для исправления ситуации ВЧ головку нужно утапливать в корпус или делать трехполосную систему и ВЧ размещать наверху в корпусе-пуле.
• Я бы сделал три-ампинг с выходными каскадами УМ и дипольным излучателем на СЧ, что также снизило бы ранние отражения, но вместо некой «прохладности» тембров была бы «теплота» в звучании.
• При использовании в составе домашнего кинотеатра оказался настоятельно необходим сабвуфер. Для музыки в стерео — не нужен.

Выводы. Колонки получились. Могу пожелать всем такой же акустики.

Можете скачать расчет фильтров и АЧХ динамиков в Акустике ЗДЕСЬ Бесплатно

Если вам нужен хороший усилитель для наушников или ЦАП, плеер, наушники, АС или другая звуковая техника, (усилитель, ресивер и т.д.) то пишите в ВК, помогу выгодно и с гарантией приобрести звуковую технику известных брендов…

Если нужна консультация по звуку пишите мне в ВК, помогу чем смогу.

Клон Naim NAP 200 серебро

По всем вопросам Пишите мне на эл. почту: anl555@bk.ru или ВК https://vk.com/id104002989 или https://ok.ru/aleksandr.levchuk2

Не бойтесь меня и добавляйтесь в ВК, Ютуб, Одноклассники, FK

Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D) Подписывайтесь, комментируйте, делитесь в соц.сетях. Желаю удачи в поиске именно своего звука!

На нашем сайте Звукомания есть полезная информация по звуку и видео, которая пригодится для каждого, причем на каждый день, мы обновляем сайт «Звукомания» постоянно и стараемся искать и писать только отличную, проверенную и нужную информацию.

Если вы хотите узнать больше об этой теме, и быть в курсе, пожалуйста, подпишитесь на наш сайт

Источник

Расчет корпусов TQWP

Данная программа представляет собой EXCEL-евский файл, в котором собран инструментарий для расчёта корпусов Tapered Quarter Wave Pipes (TQWP) или свернутый рупор или труба Войта, который описал данное акустическое решение в 30-х годах XX века.

За основу был взят файл John Rutter по расчетам David B. Weems, сделана попытка минимизировать разброс параметров вычислений допущеных в этом файле, произведена адаптация под метрическую систему мер.

Также автор добавил в TQWP программу блок расчёта деталей корпуса с возможностью вывода на печать эскизов с размерами.

Программа адаптирована под два режима просмотра 800х600 и 1024х768, для выбора режима на основных листах программы имеются кнопки.

Лист «Расчет TQWP»

Блок расчета содержит все необходимые данные для вычисления размеров корпуса. Нужно заметить, что все размеры внутренние, добавляйте тощину материалов.

Данные можно вводить только в ячейки подсвеченные белым цветом и только в миллиметрах, остальные ячейки информационные и защищены от редактирования.

Рис. 1. Интерфейс программы расчтеа корпуса TQWP

В принципе все просто, но данные, по которым могут возникнуть вопросы постараюсь объяснить.

Толщина материала внутренней перегородки: желательно брать плотный материал не подверженный резонансу (ДСП, фанера, лучше бакелитовая), толщиной не менее 20 мм, так, как перегородка является элементом крепления боковых панелей.

Внешний диаметр корзины динамика: внешние габариты динамика.

Диаметр эффективной части диффузора: желательно брать данные, предоставленные производителем, но можно и измерить самим, нужно измерить расстояние между центрами подвеса диффузора, что тоже близко к истине.

Диаметр посадочного отверстия: пригодится при расчете деталей корпуса.

Собственная резонансная частота динамика: необходима для автоматического расчета частоты настройки корпуса TQWP.

Глубина закрытой части рупора: глубина площадки закрытого конца рупора (конуса). Категорически не рекомендуется делать больше 25–50 мм. Изменяя этот параметр можно в небольших пределах менять положение динамика по вертикали на передней панели.

Эффективная площадь диффузора: вычисляется автоматически.

Площадь открытой части рупора: равна 2,5-ой эффективным площадям диффузора. Вычисляется автоматически.

Площадь закрытой части рупора: вычисляется автоматически.

Позиция динамика: расстояние от закрытого конца рупора до центра посадочного отверстия динамика. Вычисляется автоматически.

Ширина корпуса: по умолчанию за ширину корпуса принимается внешний диаметр корзины головки. При желании изменить ширину корпуса, нужно подставить значение, на которое увеличится ширина с каждой стороны.

Глубина корпуса: внутренняя глубина корпуса. Вычисляется автоматически.

Высота корпуса: внутренняя высота корпуса. Вычисляется автоматически.

Глубина открытой части рупора: вычисляется автоматически.

Длина перегородки: вычисляется автоматически.

Высота порта: вычисляется автоматически.

Площадь порта: равна эффективной площади диффузора.

Внутренний объем корпуса: вычисляется автоматически.

Длина свернутого рупора: равна 1/4 длины волны, частоты настройки корпуса. Вычисляется автоматически.

Внешний диаметр ВЧ головки: если не предполагается использование ВЧ головки этот параметр можно упустить.

Диаметр посадочного отверстия ВЧ головки: Если не предполагается использование ВЧ головки этот параметр можно упустить.

Формулы применяемые при расчете TQWP

В таблице расчета TQWP сознательно допущена неточность по сравнению с оригинальным файлом. Вопрос в том, что считать открытым концом рупора, днище корпуса или расстояние от верхней части порта до задней стенки?

По моему убеждению, порт не является частью резонатора. Хотя это мое, личное мнение. Я могу и ошибаться. Согласно расчетам David B. Weems фактическая длина рупора может быть на 20% больше расчетной, так что, даже если я ошибаюсь, погрешность все равно в пределах допустимой нормы.

Лист «Корпус TQWP»

Здесь автор предлагает наиболее простой вариант чертежа TQWP. В конструкции предусмотрена возможность установки ВЧ головки. Так как размеры корпуса достаточно внушительные, желательно применять материал не менее 20–25 мм толщиной.

Передняя панель состоит из двух элементов: основной панели, на которую крепится широкополосный динамик и декоративной панели, которая приклеивается и притягивается саморезами к основной панели. Широкополосный динамик устанавливается в корпус снаружи, впотаи, ВЧ внахлест.

Дабы придать большую жесткость, нижняя панель тоже выполнена в виде бутерброда. Для придания респектабельного вида, предлагается два гриля, верхний прикрывающий динамики и нижний, закрывающий отверстие порта.

Рис. 3. Лист «Корпус TQWP»

Краткое описание вводимых данных.

Передняя панель: толщина материала основной передней панели.

Передняя декоративная панель: толщина материала декоративной передней панели.

Задняя панель: толщина материала задней панели.

Боковая панель: толщина материала боковых панелей.

Перегородка 1: толщина материала внутренней перегородки 1. Во избежание резонанса, желательно использовать материал, как можно толще. Перегородка также является элементом крепления боковых панелей и ребром жесткости.

Перегородка 2: толщина материала днища закрытого конца рупора.

Верхняя панель: толщина материала верхней панели.

Нижняя панель 1: толщина материала нижней фальшь панели. Желательно использовать материал, как можно толще, так, как панель является элементом крепления боковых и задней панелей.

Нижняя панель 2: толщина материала нижней панели.

Гриль верхний: толщина материала декоративной накладки на динамик.

Гриль нижний: Толщина материала декоративной панели прикрывающей отверстие порта. Ровна толщине декоративной передней панели.

Высота терминала: Если предполагается использование прямоугольного терминала. Если терминал другой формы или отсутствует, оставляйте ячейку пустой.

Ширина терминала: Если предполагается использование прямоугольного терминала. Если терминал другой формы или отсутствует, оставляйте ячейку пустой.

Диаметр терминала: Если предполагается использование круглого терминала. Если терминал другой формы или отсутствует, оставляйте ячейку пустой.

Расстояние между корпусами динамиков: Расстояние между корпусами динамиков. При использовании ВЧ динамика.

Нижний обвод верхнего гриля: Расстояние между отверстием под динамик и нижней кромкой гриля.

Площадка крепления нижнего гриля: Площадка на основной передней панели не прикрытая декоративной передней панелью, предназначенная для элементов крепления нижнего гриля.

Скос на передней декоративной панели: Параметр не обязательный.

Толщина ткани для гриля: Необходимо для корректного расчета нижнего гриля.

Эскизы чертежей TQWP

После того, как введены все обязательные параметры материалов, необходимых для построения корпуса, можно распечатать эскизы чертежей, нажатием кнопки «Распечатать эскизы». На печать будут выведены 8 листов формата А4 с указанием размеров. К сожалению эскизы не маштабированы.

Необходимо отметить, что эскиз гриля будет распечатан в 2-х вариантах, для одного динамика и для двух ( включая ВЧ ). Выбирайте какой больше нравится.

Рис. 4. Эскизы чертежей TQWP

Лист «Примеры демпфирования трубы Войта»

Показано влияние на АЧХ размещения демпфирующего материала в корпусе.

Рис. 5. Примеры демпфирования трубы Войта Рис. 6. Лист «Рекомендации по демпфированию колонок TQWP» Рис. 7. Лист «Расчёт длины волны свернутого рупора»

Если кто-то воспользовался этой программой для расчета и изготовления АС, не сочтите за труд, написать пару слов Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript о своих впечатлениях, замечаниях и предложениях. Автор будет благодарен, за небольшой репортаж о проведенных вами работах.

Источник