Акустика войта своими руками

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

Альтернатива гудящим фазоинверторам: трансмиссионные линии (TQWT, ALT)

Сегодня самым популярным акустическим оформлением как домашних, так и студийных АС заслуженно считается фазоинверторное. Применение фазоинвертора — это простой и недорогой способ получить достаточное количество низких частот без использования большой площади излучающей поверхности динамиков и шкафоподобных корпусов. Однако, как и другие рациональные решения в электроакустике, применение фазоинверторов имеет недостатки. И недостатки критично сказываются на верности воспроизведения. Среди самых вредных недостатков этих АС можно выделить бубнение, турбулентное гудение, резонансное дребезжание, уханье и прочие “злокачественные” особенности ФИ-звучания.

Общие сведения

Трансмиссионная линия представляет собой полый волновод переменного или постоянного сечения. Один конец волновода закрыт, второй открыт. Динамический излучатель размещается со стороны закрытого конца. Труба, как правило, свернута и качественно задемпфирована. Суть в том, чтобы уменьшить амплитуду колебаний диффузора динамического излучателя в области наиболее низких частот вблизи резонансной частоты трубы и при этом компенсировать уменьшение отдачи от динамика собственными колебаниями трансмиссионной линии в основной, наиболее низкочастотной моде.

В подавляющем большинстве случаев этого можно добиться, когда длина трансляционной линии совпадает с четвертью длины колебаний на частоте собственного резонанса динамика. Гапоненко в своей книге “Акустические системы своими руками” описывает это следующей формулой:

Где L — т.н. “акустическая” длина, которая превышает реальную геометрическую длину линии на величину:

где S — площадь поперечного сечения трансляционной линии.

Иными словами, необходимо настроить корпус на резонансную частоту, при которой воздух на выходе из волновода будет двигаться синфазно с колебаниями диффузора. Правильно спроектированная трансмиссионная линия характеризуется высокой точностью в НЧ диапазоне при сохранении достаточно мощных, акцентированных басов.

Суть в том, что спроектировать ТЛ легче, чем другие типы лабиринтного оформления, при этом типичных фазоинверторных проблем не будет. Характерные гундосые и турбулентные призвуки не характерны для такой акустики. Главным достоинством таких АС является верность воспроизведения в НЧ диапазоне, при этом с сохранением достаточно небольших габаритов.

“Обратной стороной” трансляционной линии, как и у конструктивно родственных лабиринтов, является критичность к верному расчету. Значительные ошибки при расчетах существенно отразятся на звуке, проявятся ненужные дребезжащие резонансы, либо внушительная неравномерность АЧХ. Радует здесь то, что рассчитать её проще, чем более сложные типы лабиринтов.

Хорошо забытая труба Войта

Самое раннее упоминание об использовании трансмиссионной линии, которое мне удалось обнаружить — это опыт Пола Войта. Этого пионера электроакустики мир предпочел забыть знает, как отца электродинамического излучателя. В 1930-м Войт разработал, запатентовал и даже пустил в ограниченную серию акустические системы с трансмиссионной линией оригинальной конструкции.

Дело в том, что в то время Войт разрабатывал АС для кинотеатров, которые традиционно для того времени оформлялись в рупоры. Затем он переключился на радиоприёмники и домашнюю акустику, где применяемый им широкополосный двухдиффузорный динамик с механическим кроссовером не отличался мощным низом. Это вызвало необходимость в поиске нового акустического оформления более подходящего для подобных АС.

Начав разработку, он экспериментировал и в определенный момент решил установить динамик в не очень традиционном месте, т.е. не в начале конусовидного рупора, а на одной из его сторон. В такой конструкции порт используется для регулировки заднего потока. Сама регулировка осуществляется увеличением, либо уменьшением количества демпфирующего материала в зависимости от типа используемого драйвера. Резонансная частота зависит от длины волновода, а также положения динамика.

Современный вариант TQWT

Трансмиссионная линия, названная позже трубой Войта — в разрезе очень напоминает классический рупор, снабженный дополнительными стенками. Сам Войт назвал динамик TQWT (Tapered Quarter Wave Tube) — конической четвертьволновой трубой. Такое название корпус получила по той причине, что как и во всех других классических типах ТЛ, для первой моды в трубе умещается четверть длины волны, для второй три четверти, для третьей пять и т.д.

Относительным недостатком такой конструкции является невозможность выбрать низкую частоту среза, так как в этом случае можно получить выраженные искажения на НЧ. В остальном оформление позволяет создать сравнительно компактную напольную акустику с “ровными” НЧ, близкую по характеристикам к более сложным лабиринтам.

TQWT — практически не применяется в массовой акустике, но очень часто используется радиолюбителями при создании собственных АС. Проблема в том, что полноценной, развитой теории, описывающей акустические процессы TQWT-систем, пока нет, чего нельзя сказать о хорошо описанных фазоинверторах.

ATL — трансмиссионная линия в полочниках

Когда упоминаются трансмиссионные линии, как правило речь идёт о напольных системах. Считается, что формфактор и объем полочников требуют максимально компактных решений, коим является фазоинвертор. Однако есть компания, которая нашла сравнительное эффективное конструкторское решение по трансмиссионной линии в полочниках. Основатели и разработчики из PMC являются принципиальными противниками ФИ-акустики и убеждены, что будущее за их инновацией. PMC одна из немногих современных компаний, которые специализируются на АС с трансмиссионной линией.

За десятилетия существования компания разработала десятки моделей для студийных и домашних АС с трансмиссионной линией, некоторые из которых существуют до сих пор. До 2000-х годов они производили преимущественно напольные системы, так как классическая ТЛ зачастую предполагала именно такой формфактор.

Позже инженеры несколько усложнили конструкцию и создали т.н. «трансмиссионную линию последнего поколения» или ATL (Advanced Transmission Line). Особенность такой конструкции в дополнительных элементах, позволяющих получить достоинства ТЛ в полочниках.

”мы действительно верим в то, что с повышением цены должно расти и качество… наши покупатели далеко не дураки.” (из интервью Саше Метсону в 2010 году).»

Итог и несколько слов в защиту ФИ

Несмотря на ощутимые минусы фазоинверторной акустики, физика её работы хорошо описана, и большинство акустических эффектов предсказуемы. Это безусловно позволяет получить прогнозируемый результат, что очень важно при массовом производстве. Ряд компаний освоили трансляционные линии, однако она остается менее технологичной и более дорогой.

Возможно, в определенный момент трансмиссионные линии станут достаточно доступными и массовыми, но это произойдет не раньше момента, когда будут теоретически описаны основные процессы, происходящие в трансмиссионной линии. Если говорить о массовых и недорогих (до $500) АС найти что-то кроме ФИ и колонок с пассивным излучателем будет крайне сложно.

Тем, кому надоели проблемы фазоинверторных АС, при этом эстетика или габариты помещений не позволяют применять закрытый ящик, пожалуй, стоит задуматься над приобретением или созданием собственной трансмиссионной линии. Я буду признателен за любые мнения относительно трансляционной линии, особенно интересны люди, которым доводилось самостоятельно создавать такие АС.

Традиционная реклама
Мы продаём акустические системы, в нашем каталоге представлены как традиционная акустическа с ФИ, так и АС с другими типами акустического оформления, в том числе с трансляционной линией.

Источник