Контрапертурная акустика своими руками

Контрапертурная акустика своими руками

Полочная контрапертурная акустическая система на динамиках 8 дюймов. Эксперимент!

Закончил проект экспериментальных акустических систем, компоновка контрапертура (омниполярные), то есть все направленные. Итак задача была следующей:

1. полочная акустика

3. широкополосный динамик 8 дюймов + вч динамик

5. внешний вид — стимпанк

6. объёмное звучание

7. желательно ровное АЧХ, но не обязательно на данном этапе

8. чтобы помещалась на стойке

В итоге в интернете ни чего не нашёл хотя бы близко похожее на заявленные параметры, что не удивительно. Уж очень не обычные требования. Пришлось придумывать свою конструкцию, разделять один объём на две части и соединять их каналом (трансмиссионная линия) а более точную настройку производить фазоинвертором во втором объёме, между ними отражатель для СНЧ-ВЧ. Широкополосной динамик 8 дюймов выбрал Асалаб (как оказалось не самый лучший вариант) Ш-2000. Вч-динамик VISATON G20SC (шикарный динамик, ну не худший это точно) до 20 кГц играет спокойно и судя по графикам и до 30кГц доходит. В качестве фильтра только один конденсатор на вч-динамик. Скажу сразу получилось реализовать не все задумки, но обо всём по порядку.

Распускаю материал погружной пилой.

Монтирую заготовки в сборки и подготавливаю к склейке.

Произвожу склейку сборки в готовый корпус.

Далее проектирую внешний вид и внутренние устройство колонки. Внутренний объём корпуса должен быть 28 литров, конечный результат получился 27,5литра.

Фрезерую детали для туннеля.

Склеиваю туннель в единую конструкцию.

Перехожу к склейке цилиндра, он создаёт дополнительный объём и выполняет декоративные функции.

Оклеиваю шпонам «Американского ореха» корпуса.

Далее покраска эмалью и покрытие лаком.

Детали корпусов готовы к сборке.

Собираем всё до конца и смотрим на результат.

По результатам измерений становится ясно, что АЧХ далека от идеала, что подтвердило прослушивание.

1 Провал на середине обусловлен не развитым отражателем и дефектами широкополосного динамика Асалаб. В целом приводит к окраске в звучании.

2 Подъем на 600 герц по тем же причинам, переделка динамика и отражателя скорей всего исправит данную ситуацию. Окраска тоже имеется.

3 Не равномерность АЧХ в низко частотном диапазоне исправима за счет более точного настройки фазоинвертора и переделки канала, связывающий два корпуса.

4 Объёмность звучания в не конкуренции, локальность образа в стерео панораме сильно зависит от расположения акустических систем относительно стен. Чем дальше тем лучше.

5 Звуковое давление сильно падает с ростом расстояния от колонок до слушателя, колонки ближнего поля. Зона комфортного прослушивания начинается прямо от колонок и далее.

6 Объективные замеры показали спад на высоких частотах, но субъективно спада не ощущается. Видимо наши уши воспринимают окружающее звучание в том числе от стен, а микрофон фиксирует направленное излучение. Из за не эффективного отражения на прямой оси происходит спад на вч. На ощущения ни как не влияет. Во общем можно сказать так, если бы не окраска звука в районе 600 и 2500 герц звучание можно назвать большим и детальным. Но звук от таких систем сильно зависит от помещения. Объёмность и натуральность звука гарантирована в любом случае, расстояние от стен влияет только на локализацию образов в пространстве.

Читайте также:  Как обрезать потолочную гардину

Итог: Потенциал системы весьма высокий, но доработок тоже много. Но это будет реализовано уже в других проектах. Забегая в перёд скажу, что широкополосный динамик я уже переделал, результат обнадёживает, хоть и всех недостатков убрать не удалось. Но об этом в следующий раз.

Л.В. Головкина, Д.А.Колесников, А.Ю. Шмонин

ОПТИМИЗАЦИЯ КОНСТРУКЦИИ КОНТРАПЕРТУРНОЙ АКУСТИчЕСКОЙ СИСТЕМЫ

Харьковский национальный университет радиоэлектроники

Актуальность определения оптимальной конструкции такой акустической системы обусловлена ее высоким КПД по сравнению со стандартными корпусными акустическими системами различных типов и однородностью звукового поля при удалении от источника звука.

Принцип сталкивания двух противонаправленных потоков движения воздуха известен давно, но эффективное его использование в готовых конструкциях было предложено совсем недавно. В середине 90-х это изобретение было запатентовано в России и странах Европы, а также в США, Канаде, Японии, Корее и Австралии. Несмотря на очень большой интерес к контрапертурному принципу построения акустических систем, многие вопросы не раскрыты, и это касается основного – как оптимизировать конструкцию такой системы.

Две широкополосных головки, располагаемые в горизонтальной плоскости, определяют деформацию воздуха, работают синфазно, обеспечивая круговую диаграмму направленности. Звуковое давление, равномерно распространяющееся во все стороны горизонтальной плоскости приводит к эффекту ненаправленности, т.е «одинаковости» прослушивания в различных частях помещения. При горизонтальном и встречном размещении головок компенсируется эффект Доплера, минимизируются интермодуляционные искажения.

Используя основные характеристики, такие как диаграмма направленности, звуковое давление, размеры используемых головок, определим оптимальное расстояние, на котором должны устанавливаться основные (не высокочастотные) головки в конструкции контрапертурной системы.

Каждая динамическая головка обеспечивает отдачу звукового давления, на расстоянии r от нее звуковое давление может быть определено как:

, (1)

где LH ‑ звуковое давление на расстоянии 1 м от динамической головки. Уменьшение звукового давления с удалением от динамической головки связано с распределением мощности на большую площадь – 4πrв 2 (где rв радиус фронта волны). Суммарная мощность, перетекающая через всю площадь волнового фронта, не изменяется, поэтому мощность, приходящаяся на единицу площади, уменьшается пропорционально квадрату радиуса фронта волны. Следовательно, чем меньше расстояние между двумя динамическими головками, тем больше суммарное звуковое давление.

Читайте также:  Как подключить стиральную машину в коридоре

Следующий определяющий фактор – направленность акустической системы. Контрапертурной акустике характерна круговая горизонтальная направленность, но определяющим фактором, влияющим на однородность звукового поля на различной высоте в помещении, является вертикальная направленность. Характеристика направленности динамической головки в полярных координатах отображает изменение звукового давления, которое сфокусировано в области 60 о (угол α). Следовательно, в этой области α должна находиться вторая головка (см. рисунок 1), расположенная на одной оси с первой, и чем дальше друг от друга они будут находиться, тем больше будет угол рассеивания :

(2)

где H = 2 r ‑ расстояние между двумя головками;

R ‑ расстояние от центра до края корпуса системы .

Рисунок 1 – Углы рассеивания в контрапертурной акустике

Исходя из формул (1) и (2) оптимальное расстояние H между двумя динамическими головками, при котором выдержан угол направленности α и звуковое давление головок определяется как точка пересечения графиков L зв ( r ) и ( r ) (см. рисунок 2). Полученное оптимальное значение H было проверено и подтверждено экспериментально.

Рисунок 2 — Оптимальное расстояние до центра системы

Исходя из этих требований следует, что при изготовлении контрапертурной акустики c максимальным углом при оптимальном давлении нужно выбирать головки, которые развивают большое звуковое давление при минимальном диаметре диффузора. При проектировании корпуса размеры «панели», на которую крепится головка, должны быть как можно меньше.

Полочная контрапертурная акустическая система на динамиках 8 дюймов. Эксперимент!

Закончил проект экспериментальных акустических систем, компоновка контрапертура (омниполярные), то есть все направленные. Итак задача была следующей:

1. полочная акустика

3. широкополосный динамик 8 дюймов + вч динамик

5. внешний вид — стимпанк

6. объёмное звучание

7. желательно ровное АЧХ, но не обязательно на данном этапе

8. чтобы помещалась на стойке

В итоге в интернете ни чего не нашёл хотя бы близко похожее на заявленные параметры, что не удивительно. Уж очень не обычные требования. Пришлось придумывать свою конструкцию, разделять один объём на две части и соединять их каналом (трансмиссионная линия) а более точную настройку производить фазоинвертором во втором объёме, между ними отражатель для СНЧ-ВЧ. Широкополосной динамик 8 дюймов выбрал Асалаб (как оказалось не самый лучший вариант) Ш-2000. Вч-динамик VISATON G20SC (шикарный динамик, ну не худший это точно) до 20 кГц играет спокойно и судя по графикам и до 30кГц доходит. В качестве фильтра только один конденсатор на вч-динамик. Скажу сразу получилось реализовать не все задумки, но обо всём по порядку.

Читайте также:  Поделки на тему день рождения детского сада

Распускаю материал погружной пилой.

Монтирую заготовки в сборки и подготавливаю к склейке.

Произвожу склейку сборки в готовый корпус.

Далее проектирую внешний вид и внутренние устройство колонки. Внутренний объём корпуса должен быть 28 литров, конечный результат получился 27,5литра.

Фрезерую детали для туннеля.

Склеиваю туннель в единую конструкцию.

Перехожу к склейке цилиндра, он создаёт дополнительный объём и выполняет декоративные функции.

Оклеиваю шпонам «Американского ореха» корпуса.

Далее покраска эмалью и покрытие лаком.

Детали корпусов готовы к сборке.

Собираем всё до конца и смотрим на результат.

По результатам измерений становится ясно, что АЧХ далека от идеала, что подтвердило прослушивание.

1 Провал на середине обусловлен не развитым отражателем и дефектами широкополосного динамика Асалаб. В целом приводит к окраске в звучании.

2 Подъем на 600 герц по тем же причинам, переделка динамика и отражателя скорей всего исправит данную ситуацию. Окраска тоже имеется.

3 Не равномерность АЧХ в низко частотном диапазоне исправима за счет более точного настройки фазоинвертора и переделки канала, связывающий два корпуса.

4 Объёмность звучания в не конкуренции, локальность образа в стерео панораме сильно зависит от расположения акустических систем относительно стен. Чем дальше тем лучше.

5 Звуковое давление сильно падает с ростом расстояния от колонок до слушателя, колонки ближнего поля. Зона комфортного прослушивания начинается прямо от колонок и далее.

6 Объективные замеры показали спад на высоких частотах, но субъективно спада не ощущается. Видимо наши уши воспринимают окружающее звучание в том числе от стен, а микрофон фиксирует направленное излучение. Из за не эффективного отражения на прямой оси происходит спад на вч. На ощущения ни как не влияет. Во общем можно сказать так, если бы не окраска звука в районе 600 и 2500 герц звучание можно назвать большим и детальным. Но звук от таких систем сильно зависит от помещения. Объёмность и натуральность звука гарантирована в любом случае, расстояние от стен влияет только на локализацию образов в пространстве.

Итог: Потенциал системы весьма высокий, но доработок тоже много. Но это будет реализовано уже в других проектах. Забегая в перёд скажу, что широкополосный динамик я уже переделал, результат обнадёживает, хоть и всех недостатков убрать не удалось. Но об этом в следующий раз.

Ссылка на основную публикацию
Кнохскульт кухни икеа отзывы
Кухня Икеа «Кноксхульт» относится к готовым кухням. В отличие от системы МЕТОД, в этой серии уже заданы несколько вариантов комплектации...
Клубника вента описание сорта фото отзывы садоводов
Ароматную сладкую ягоду клубники любят и взрослые, и дети. Правда, клубникой мы по привычке называем садовую землянику. Из-за большого количества...
Кнохскульт кухни икеа отзывы
Кухня Икеа «Кноксхульт» относится к готовым кухням. В отличие от системы МЕТОД, в этой серии уже заданы несколько вариантов комплектации...
Контрапертурная акустика своими руками
Полочная контрапертурная акустическая система на динамиках 8 дюймов. Эксперимент! Закончил проект экспериментальных акустических систем, компоновка контрапертура (омниполярные), то есть все...
Adblock detector