Konstrukcja głośnika metodą prób i błędów: 11 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:31

„Teraz muszę zrobić własną parę głośników!” Pomyślałem, po skończeniu mojego Serious Amplifier. „A jeśli potrafię zrobić przyzwoity wzmacniacz, z pewnością mogę to zrobić”. Wskoczyłem więc do świata projektowania i budowy głośników, oczekując ładnej, czystej ścieżki do pary głośników, która dokładnie spełniłaby moje życzenia. Niewiele wiedziałem.

To, co nastąpiło później, to niezliczone godziny projektowania, tworzenia, słuchania, gubienia się, cieszenia się, ponoszenia porażek, uczenia się i rozpoczynania wszystkiego od nowa. Odkryłem, że głośniki okazały się cudownie proste, a jednocześnie delikatne i subtelne maszyny z wieloma możliwościami i wieloma ograniczeniami.

W tym Instructable postaram się podsumować proces, przez który przeszedłem, i to, czego nauczyłem się ogólnie o tworzeniu głośników, w oparciu o moje własne sukcesy i porażki oraz to, czego nauczyłem się od innych.

Proszę, oddaj ten Instructable głos w konkursie audio, jeśli uważasz, że jest tego wart. Dziękuję!

Rezultat, para dość rzadko spotykanych, ale zaskakująco ładnie brzmiących głośników, jest opisana w tym Instructable: Serious Speakers on a Budget.

Krok 1: Dlaczego masz problem z tworzeniem własnych głośników…?

Po pierwsze dlatego, że w grę wchodzi magia. Podstawowa idea (większości) głośników jest pięknie elegancka i prosta: lekka cewka w stałym polu magnetycznym zaczyna oscylować, gdy źródło muzyki (prąd przemienny) jest podłączone do cewki. Po zamontowaniu w obudowie dzieje się jednocześnie milion różnych rzeczy. I wtedy mówimy o magii. Chociaż systemy głośnikowe są dokładnie zaprojektowane, dostępne modele naukowe i matematyczne nie są w stanie w pełni uchwycić (ani przewidzieć) Twoich wrażeń słuchowych. Tak więc w końcu będziesz potrzebować swoich uszu, intuicji i odwagi, aby głośniki były naprawdę niesamowite. Musisz dodać do tego coś osobistego, coś własnego. Jeśli nic więcej, to sprawi, że zakochasz się we własnych głośnikach:)

Po drugie dlatego, że budowanie własnych głośników jest dosłownie warte wysiłku. Wydałem 250 euro na komponenty do obu głośników, co dało parę głośników, które są porównywalne z głośnikami ponad 750 euro, gdybym musiał kupić gotowe produkty.

Po trzecie, nie jest to takie trudne. Możesz sprawić, że budowanie głośników będzie tak łatwe lub trudne, jak chcesz. Prosty przetwornik i niewielka obudowa w połączeniu z kilkugodzinnymi próbami i błędami mogą dać całkiem niezły wynik. Potem możesz (i prawdopodobnie tak zrobisz, bo to po prostu świetna zabawa) zdecydować, czy chcesz iść dalej.

Wreszcie tylko dlatego, że możesz. Jesteś Twórcą lub chcesz nim być, więc chodź.

Dla mnie budowanie głośników obejmuje wszystko, co kocham w tworzeniu i majsterkowaniu. Obróbka drewna, elektronika i oprogramowanie do modelowania, testowanie i ulepszanie, a wynik, który jest bardzo wart ciężkiej pracy, którą włożyłeś.

Krok 2: Utrzymanie akceptowalnych kosztów (nie w sposób audiofilski) - porady i wskazówki

Szukając informacji o budowie głośników, nieuchronnie natkniesz się na „audiofilizm”. Dla audiofilów wytwarzanie, kupowanie i słuchanie sprzętu audio jest bliskie przeżyciu religijnym. Audiofilizm to poszukiwanie najlepszych wrażeń słuchowych, czyli Audio Nirvana.

Aby dotrzeć do tej dźwiękowej nirwany, audiofile są podatni na dwie główne pokusy:

- Nadmierne zainteresowanie wykorzystaniem rzadkich materiałów i bardzo precyzyjnymi specyfikacjami części. Skutkuje to ładnym dźwiękiem, a także bardzo ekstremalnymi sumami pieniędzy wydawanymi dosłownie na każdą pojedynczą część głośnika.

- Gorliwa chęć bycia odpowiedzialnym za każdy najmniejszy aspekt audio, taki jak opinie, pomiary, wnioski, zamieszanie, fakty i bajki dotyczące wszystkiego, co audio. Prowadzi to do niekończących się dyskusji na temat wykorzystania srebra jako środka lutowniczego, warstwowania kondensatorów, snubbingu kondensatorów, powierzchni kabli itp. itp.

Dyskusje te toczą się między ludźmi, którzy często są ekspertami od sprzętu audio. Jako nowicjusz w budowie głośników i mający doświadczenie w inżynierii spędziłem dużo czasu zastanawiając się, które dyskusje dotyczyły głównych ulepszeń, a które dotyczyły jedynie szczegółów. Oto podsumowanie niektórych ustaleń:

- Kalkulatory audio online nie są doskonałe. Używaj ich mądrze. Wykorzystaj wyniki kalkulatora jako punkt wyjścia, a następnie zacznij odbiegać od obliczonych wartości i słuchaj mówców.

- Rozmiar i kształt obudowy są ogromnym czynnikiem wpływającym na brzmienie głośników z portem.

- Eksperymentowanie z długością portów jest bardzo, bardzo przydatne.

- Rurki PVC (do rur odpływowych) dobrze sprawdzają się jako port w głośniku.

- Poeksperymentuj z ilością materiału wypełniającego/tłumiącego w szafce.

- Wypełnienie poduszki (Ikea!) świetnie sprawdza się jako materiał tłumiący.

- Darmowe próbki dywanów wełnianych są idealne do izolacji akustycznej wewnątrz obudowy.

- Drewno wiórowe 18 mm (15 €, - za arkusz wystarczająco duży dla trzech szafek) jest bardzo odpowiednie do budowy szafek prototypowych.

- Przewód głośnikowy 1,5 mm2 jest wystarczający do wewnętrznego okablowania głośnika.

- Gotowe filtry zwrotnicy działają dobrze i są łatwe do dostosowania.

- Stosunek kosztów pomiędzy głośnikiem niskotonowym, średniotonowym, wysokotonowym i zwrotnicą może wynosić 2:2:2:3. Wybrałem głośnik niskotonowy i średniotonowy za 15 USD. Głośnik wysokotonowy kosztował 25 USD. Więc jestem gotów zapłacić około 38 USD za mojego crossovera.

Krótko mówiąc, starałem się, aby konstrukcja moich głośników była tak prosta i czysta, jak to tylko możliwe. Zamiast wydawać pieniądze na części, spędziłem czas (i wióry) na sześciu różnych szafkach. Naprawdę wierzę, że był to mądry wybór. (Więcej o „mojej prostej i czystej filozofii projektowania” znajduje się w Kroku 8, Projektowanie szafek. Użyłem brzytwy Ockhama w dziwny sposób:s)

Krok 3: Wybory przed budowaniem - lista materiałów

Przesłanka

Moim początkowym pomysłem było stworzenie mini-macierzy czterech małych przetworników szerokopasmowych. Z perspektywy czasu był to dziwny wybór. Kupiłem jednak osiem przetworników Visaton Full Range FR10, po cztery na głośnik. Chciałem zbudować głośniki za pomocą prostych (niedrogich) przetworników w układzie z minimalnym filtrowaniem. Znalazłem dwa powody, aby to zrobić:

- Utrzymując prosty projekt, miałem nadzieję zminimalizować straty i zniekształcenia źródła muzyki. Idealne komponenty nie istnieją. Każdy element głośnika powoduje utratę i zniekształcenie sygnału. Zmniejszenie liczby części również zmniejsza zniekształcenia.

- Rozprowadzając sygnał audio na wielu małych przetwornikach zamiast kilku większych, obciążenie na sterownik jest mniejsze. Zniekształcenia przetworników stają się większe wraz ze wzrostem mocy. Tak więc podzielenie obciążenia na jak największą liczbę sterowników zmniejsza obciążenie na sterownik, a tym samym zmniejsza się zniekształcenie sygnału audio.

Ograniczyłem swoje opcje dla obudów, wybierając „pudełko wentylowane”, czyli głośniki bas-refleks. Powody są proste. Głośniki Bass Reflex są najczęstszym typem i są bardzo dokładnie udokumentowane i skonstruowane. Poza tym wentylowana skrzynka, zwłaszcza z dwukierunkowym zestawem głośników, jest konstrukcją wybaczającą błędy. Drobne błędy wynikające z budowy lub błędnej kalkulacji mają jedynie ograniczony wpływ na jakość dźwięku.

Po wykonaniu i przesłuchaniu 3 różnych obudów zdałem sobie sprawę, że inny zestaw głośników mógł dać mi lepsze wyniki. Ale przetworniki to najdroższa część kolumn, więc postanowiłem pozostać przy tym, co miałem. Dodałem jednak parę głośników wysokotonowych (Visaton DT94). A ze względu na dodatkowy głośnik wysokotonowy potrzebowałem również zwrotnicy dwudrożnej.

Materiały na głośnik

Do przetworników i filtra zwrotnicy użyłem:

4x pełnozakresowy głośnik Visaton 10 cm (4'') 8 Ohm FR10/8.

1x głośnik wysokotonowy Visaton DT94

1x filtr zwrotnicy 3000Hz Visaton HW2/70NG (8 Ohm)

Aby dostosować filtr zwrotnicy, potrzebujesz kilku dodatkowych części:

Cewki powietrzne Visaton. Skończyło się na użyciu jednej cewki 3,3 mH o wartości 1,0 Ohm. (3,3 mH to duża cewka. Działa jako filtr dolnoprzepustowy dla „głośników niskotonowych”. Więcej o tym później.)

Kondensatory o różnych pojemnościach typu MKT. Odpowiednie wartości wahały się od 2,2 do 20 uF.

Zestaw różnych rezystorów 10W (np. 2,2 Ohm, 5,6 Ohm, 12 Ohm, 22 Ohm)

Do szafek użyłem:

- 1 arkusz wiórów OSB 18mm, 1, 22 x 2, 44 metry.

- Puszyste wypełnienie. Wypełnienie poduszki działa dobrze i jest znacznie tańsze niż PolyFill klasy audio.

- Podszewka na wewnętrzne panele szafy. Dostałem darmowe próbki dywanów wełnianych w lokalnym sklepie. Zamiast tego przyda się również pianka akustyczna (dostępna w sklepie z narzędziami). Spróbowałem obu i ostatecznie wybrałem dywan wełniany.

- Klej do drewna i wkręty (4 x 45 mm)

Krok 4: Badanie - Zasoby

Ilość informacji na temat konstrukcji głośników jest po prostu przytłaczająca. To trochę za dużo.

Oto lista zasobów, z których korzystałem w pewnym momencie.

Oto, co zrobili inni. Głośniki DIY (i zestawy)

DIY Audio Projects Paula Carmody'ego

Wysokiej jakości zestawy głośnikowe Troels Gravesen DIY (i wiele zasobów)

Lautsprechershop.de. Ta strona jest w języku angielskim. Mnóstwo zestawów i inspiracji. Dużo teorii, ale niezbyt przystępne.

Darmowe plany zestawów głośnikowych.

Fantastyczne głośniki na zamówienie. Wystarczy się ślinić…

Forum audio dla majsterkowiczów. Duże forum, tysiące pytań i odpowiedzi oraz projektów DIY.

Klasyczny Instructable Noahwa na budynku głośnika.

Ogólna konstrukcja głośnika

Artykuł o "parametrach Thiele-Small" sterowników. To lektura obowiązkowa, jeśli chcesz trochę zrozumieć, co robią kalkulatory głośnikowe.

DIY Audio (i wideo). Obszerna strona internetowa poświęcona projektowaniu głośników, z kalkulatorami.

Laboratorium Linkwitza. Dokładne i techniczne, ale czytelne artykuły na temat projektowania głośników.

Bardzo fajny artykuł na temat tuningu portów autorstwa Troels Gravesen. O ograniczeniach kalkulatorów wentylowanych.

Wypchaj się. Artykuł dotyczący wykładania i wypełniania szafek.

Słuchanie głośników. Opisywanie tego, co słyszysz, ułatwia porównanie różnych głośników.

Oprogramowanie do modelowania Boxsim. Świetna mała aplikacja do modelowania głośnika. Konfiguruj szafy, zwrotnice i filtry oraz twórz wykresy odpowiedzi częstotliwościowej. Tylko Windows.

Samouczek Boxsim.

O konfiguracji wielu sterowników

Konfiguracja MTM (średniotonowy - wysokotonowy - przetwornik średniotonowy)

Artykuł o konfiguracji D'Appolito (MTM z dopasowaną zwrotnicą)

Kalkulatory online (używaj ich mądrze)

Wszystkie potrzebne kalkulatory w jednym miejscu. Holenderska strona internetowa (w języku angielskim).

Kolejny zestaw kalkulatorów firmy DIY Audio & Video.

Producenci (w przystępnej cenie)

Strona internetowa Visaton. Mnóstwo komponentów, mnóstwo zestawów, mnóstwo informacji.

Dźwięk z Daytona. Mnóstwo komponentów, mnóstwo zestawów, mnóstwo informacji…

Na koniec link do artykułu o tym, dlaczego i czego nie należy używać kolców pod obudowami głośników. Daje dobry wgląd w świat audiofilizmu i jak trudno czasem oddzielić sens od bzdur.

Krok 5: Opanowanie wymiarów - korzystanie z kalkulatorów online

Kiedy już wiedziałem, jakich głośników będę używał (Visaton FR10), nadszedł czas, aby zapanować nad obudową. Gdzie zacząć? Jak duży jest wystarczająco duży? Jak brzmi obudowa, która jest za mała lub za duża?

Tutaj do gry wkraczają kalkulatory rozmiarów pudełek. Rozmiar pudełka zależy od pewnych cech kierowcy. Cechy te nazywane są „parametrami Thiele/Small”.

W większości przypadków parametry TS sterownika są dostarczane przez producenta sterownika w arkuszu specyfikacji. Jeśli nie masz arkusza specyfikacji, ale znasz model i producenta, prawdopodobnie możesz znaleźć parametry T/S online w bazie danych za pomocą wyszukiwarki Google. Jeśli to również zawiedzie, możesz użyć narzędzia pomiarowego, takiego jak „tester głośnika niskotonowego” (ten jest dość drogi, ale jestem pewien, że na AliExpress są tańsze alternatywy:)).

Należy jednak pamiętać, że kalkulatory wielkości pudełka nie są wyroczniami. Wydaje się, że do obliczenia rozmiaru pudełka używa się różnych formuł, a zatem różne kalkulatory dają różne odpowiedzi. Sprawdź zrzuty ekranu dwóch kalkulatorów, których użyłem do obliczenia rozmiaru wentylowanej skrzynki (bass-reflex) dla jednego przetwornika Visaton FR10 8 Ohm:

• Kalkulator mh-audio: 10, 98 litrów
• Kalkulator DIY Audio & Video: 12, 27 litrów.

To 10% różnicy:). Następnie domyśliłem się, że „optymalna objętość” (jeśli istnieje) dla mojego sterownika FR10 będzie wynosić od 10 do 13 litrów. Więc teraz mogłem zacząć budować pudełka!

Krok 6: Zacznij prosto: pudełko, sterownik, rurka, wypełnienie, podszewka

Mój przyjaciel zrobił proste prostokątne pudełko z jednym portem na zdjęciach. Pojemność: 7,2 litra.

Zamontowałem mój sterownik FR10 w jego pudełku, aby poeksperymentować z następującymi atrybutami:

Długość portu

Wystarczy odciąć szereg odcinków rurki PCV i włożyć je do pudełka. Łatwo usłyszeć różnicę między różnymi lampami. Zamykając port, możesz naprawdę usłyszeć (i docenić), co port robi dla niskich częstotliwości. W tej szafce najlepiej sprawdził się port 7 cm (średnica 3,3 cm). Działanie głośników z portem jest opisane tutaj (wikipedia) wyraźnie.

Pożywny

Próbowałem różnych ilości wypełnienia (puchu poduszki) w szafce. Jakość dźwięku w zaskakujący sposób zależy od gęstości wypełnienia.

Za mało wypełnienia lub brak wypełnienia: głośnik brzmi szorstko i głośno.

Za dużo wypełnienia: głośnik wydaje przytłumiony dźwięk. Dołki są, ale średnie tony wydają się zanikać.

(Użycie wypełnienia to sprytny trik, który sprawia, że obudowa wydaje się większa dla fal dźwiękowych wewnątrz obudowy. Gdy dźwięk przechodzi przez włókna, prędkość dźwięku spada. W ten sposób niższe częstotliwości o większych długościach fal nadal mieszczą się w obudowie.)

Podszewka

Podszewka służy do zapobiegania odbijaniu się echa do przodu i do tyłu w obudowie. Jednak nie zawsze jest to konieczne. Przymocuj dywan lub piankę do wnętrza jednej z szafek i porównaj z szafką bez podszewki. Ściany jednej z szafek wyłożyłem pianką akustyczną. Z wyłożonymi ścianami głośnik wydaje się brzmieć nieco „łatwiej”, mniej zaszumiony. W innej szafce użyłem dywanu jako podszewki. Uważam, że działa to lepiej niż pianka akustyczna, chociaż różnica jest subtelna.

Nie wszystkie ściany muszą być wyłożone pianką lub dywanem. W ostatecznym projekcie wyłożyłem tylko tylny, górny i dolny panel.

Krok 7: Ucz się od innych mówców – słuchanie, porównywanie, rozbieranie

Porównywanie swoich mówców z innymi mówcami jest jedną z najbardziej satysfakcjonujących (choć konfrontujących) i pouczających rzeczy, jakie możesz zrobić.

Porównanie głośników między sobą

Swój projekt rozpocząłem od zbudowania dwóch nieco różniących się od siebie kolumn głośnikowych. Porównywałem je, słuchając ich jednocześnie i jeden po drugim (przełączając się z jednego głośnika na drugi suwakiem balansu na komputerze). Zaskoczyło mnie, jak wyraźnie słyszalna była różnica między dwoma głośnikami, które różniły się jedynie głośnością i geometrią.

Potem za każdym razem, gdy budowałem nową obudowę lub zwrotnicę, zastępowałem mniej brzmiącą wersję nową. Więc za każdym razem porównywałem nowe rzeczy do najlepszych, jakie zrobiłem do tej pory.

Nagrodą było to, że prawie za każdym razem nowa wersja okazywała się ulepszeniem najlepszej dotychczas. Dało mi to pewność, której potrzebowałem, że się uczę i że jest miejsce na ulepszenia w projekcie.

Porównanie własnych głośników z różnymi głośnikami

To świetna zabawa! Ustaw głośniki obok innej pary. Żeby się dobrze poczuć, za kilka euro kupiłem w secondhandach proste głośniki bas-refleks. I to sprawiło, że poczułem się dobrze:). Porównując z innymi kolumnami, naprawdę można odróżnić, czy Twoje własne kolumny są w tym dobre, a co mogłoby być lepsze.

Poszedłem też do znajomych, aby porównać ich (zrób to sam) głośniki z moimi. Jedna z nich produkuje głośniki typu ćwierćfala z jednym przetwornikiem, które są zupełnie inne niż moje, ale potem dowiadujesz się o różnicach w konstrukcji głośników i jakości dźwięku, która z nimi jest związana.

Wiele się nauczyłem słuchając innych kolumn, zarówno podobnych, jak i bardzo różniących się od mojej konstrukcji. Za każdym razem, gdy porównujesz swoje głośniki z inną parą, dowiadujesz się czegoś o dźwięku i wydajności własnego głośnika i krok po kroku ogarniasz incydent spaghetti ze zmiennymi, które definiują dźwięk twoich głośników.

Większość zwykłych głośników brzmi dudniący (głośny bas w ograniczonym zakresie częstotliwości) z ostrymi wysokimi tonami. Lepsze głośniki mają bardziej zrównoważony dźwięk, w którym niskie, średnie i wysokie tony są wyraźnie słyszalne i rozróżnialne.

Głośniki z inżynierią wsteczną - rozebrać je na części

Poszukaj pozostałych głośników lub kup proste głośniki w sklepie z używanymi rzeczami. Posłuchaj ich, a potem… rozbierz je na części. Spójrz na przetworniki, obudowę, rodzaj wypełnienia i zwrotnice. Prawdopodobnie przekonasz się, że jakość obudowy i części Twoich głośników jest o wiele lepsza niż tych, które właśnie rozebrałeś.

Nauka słuchania

Porównując głośniki, zaczniesz uważniej słuchać tego, co faktycznie słyszysz. Początkowo sceptycznie podchodziłem do różnic, jakie słyszę między „normalnie wycenionymi” kolumnami a moimi głośnikami DIY. Jak się okazało, różnica jest łatwa do usłyszenia, ale czasami trudna do opisania (to fajny artykuł o tym, jak opisać dźwięk kolumn).

Minusem słuchania wielu różnych głośników jest to, że możesz stać się bardzo krytyczny i wymagający od swoich własnych głośników. Idealny dźwięk i doskonałe głośniki nie istnieją. Każdy głośnik, który słyszysz, ma swoje uroki i ograniczenia, a żaden głośnik nigdy nie dorówna brzmieniu podczas występu na żywo.

Krok 8: Projekt szafki

Przeglądając zdjęcia, znajdziesz wszystkie wykonane przeze mnie szafki. Dodałem komentarze ze zdjęciami, aby wyjaśnić, co zrobiłem.

Czego dowiedziałem się o projektowaniu szafek

- Przede wszystkim: postaraj się, aby było to tak proste, jak to tylko możliwe. Najprostszy projekt jest najłatwiejszy do zmierzenia i oceny, po prostu dlatego, że w grze jest mniej zmiennych. Aka Brzytwa Ockhama. (Czuję się trochę niezręcznie, wspominając Occam i podobną zasadę „mniej znaczy więcej”, ponieważ całkowicie złamałem te zasady na samym początku projektu. Zdecydowałem się zaprojektować głośnik z nie mniej niż czterema przetwornikami. Kiedy tak się nie stało t wyszło, dodałem dodatkowy głośnik wysokotonowy zamiast odjąć dwa przetworniki od równania. To nie jest uproszczenie, prawda?Ale hej, uczę się na błędach!)

- Umieść przeciwległe panele nie równolegle do siebie. Dźwięk z „przekrzywionych” kolumn jest znacznie wyraźniejszy, a różne instrumenty i częstotliwości są lepiej rozpoznawalne. Skrzywione pudełka brzmią lepiej niż prostokątne. Okres.

- Umieść przetworniki tak blisko siebie, jak to możliwe, zwłaszcza przetworniki średniotonowe i wysokotonowy.„Woofery” umieszczono nad i pod głośnikami średniotonowymi, w odległości około 42 cm. Są filtrowane w okolicach 700 Hz, więc najkrótsza fala, jaką produkują, ma około 47 cm długości. Wystarczy, aby uniknąć większości zakłóceń.

- Umieść głośnik wysokotonowy pomiędzy głośnikami średniotonowymi, tak blisko, jak to możliwe. Nazywa się to konfiguracją „MTM” (Midrange-Tweeter-Midrange). Sprawia to, że głośniki grają „lżej”, mniej męczą.

- Specjalna wersja MTM nazywana jest konfiguracją D'Appolito, która posiada regulacje w zwrotnicy. Oto czytelna dyskusja na temat konfiguracji MTM i D'Appolito. To obszerny artykuł o kolumnach MTM autorstwa samego D'Appolito dla Seasa (producenta wspaniałych, ale drogich przetworników).

- Eksperymentuj z różnymi objętościami szafki, zaczynając od objętości dostarczonej przez kalkulator online. Mniejsze objętości/przedziały brzmią lepiej w zakresie częstotliwości średnich. Większe wolumeny brzmią niżej (więcej basu), ale tłumią średnicę. Te wydają się być nieco przytłumione. Skończyło się na przegródkach o pojemności około 10,4 litra, nieco mniejszych niż przewidywały wspomniane wcześniej kalkulatory Thieme/Small.

- Zrobiłem kilka szafek z przegródkami o różnej objętości, mając nadzieję na połączenie najlepszych aspektów dźwiękowych z obu przegródek. Skończyło się na szafce podzielonej na dwie równe przegródki. Jest to brzytwa Ockhama w inny sposób. Różne przedziały sprawiają, że przetworniki zachowują się nieco inaczej, co sprawia, że głośnik brzmi nieswojo i jest zbyt wymagający.

- Poeksperymentuj z długością rur bas-refleks. Długość obliczona przez kalkulatory jest przybliżona i zwykle trochę za długa. Zamontowałem 44 mm złącze rurowe z tyłu przegrody (patrz zdjęcia), aby łatwo eksperymentować z różnymi długościami rurek.

- Zatop głośnik wysokotonowy w panelu przednim („baffle”). To wymaga trochę wysiłku z routerem, ale jest warte zachodu. Głośniki wysokotonowy i średniotonowy będą znajdować się na tej samej płaszczyźnie, co pozwoli uniknąć zakłóceń i sprawi, że głośniki będą brzmieć bardziej precyzyjnie i mniej hałaśliwie.

Krok 9: Modelowanie głośnika - BoxSim i wykresy odpowiedzi częstotliwościowej

Po zbudowaniu i przesłuchaniu trzech różnych obudów zacząłem orientować się (choć ślisko) na tym, co się dzieje w głośniku i dlaczego.

Kiedy zacząłem majstrować przy zwrotnicy i dodałem cewkę i kondensator szeregowo ze sterownikami, przyszło mi do głowy, że wiem, co robię, ale tylko jakościowo. Na przykład cewka działa jako filtr dolnoprzepustowy, a nasadka jako filtr górnoprzepustowy. Jednak w liczbach nie mogłem przewidzieć, z jakimi częstotliwościami komponenty wykonają swoją pracę.

Matematyka potrzebna do obliczenia impedancji w sieciach jest nieco trudna. (I to jest łagodne określenie!) W tym momencie na ratunek przychodzi Boxsim. Tylko dla systemu Windows, ale wciąż zabójcza darmowa aplikacja do projektowania głośników. Dobry samouczek jest tutaj.

Korzystając z Boxsim wzmocniłem swój chwyt na kolumnach, które projektowałem. Nauka obsługi programu i wpisywanie charakterystyk szafki jest trochę uciążliwa, ale bardzo warta zachodu.

Kiedy już to zrobisz, możesz zacząć majstrować przy komponentach zwrotnicy i ich wpływie na wykres częstotliwość-odpowiedź. I jakie to jest pomocne! Jednak podobnie jak kalkulatory Thiele/Small, BoxSim daje ci przybliżenie. To nie jest prawdziwe, to model matematyczny. Ale wskazuje ci kierunek.

Krok 10: Zwrotnica i filtry

Dobrze zaprojektowana zwrotnica może radykalnie poprawić jakość głośników, więc tego kroku nie należy lekceważyć.

Z drugiej strony zwrotnica powoduje zniekształcenia i tłumienie. Wzmocniony sygnał muzyczny przechodzi przez elementy zwrotnic przed dotarciem do przetworników, przy czym każdy element dodaje niewielkie zakłócenia do sygnału lub usuwa pewne informacje. Tak więc będziesz potrzebować konstrukcji zwrotnicy, która składa się z jak najmniejszej liczby komponentów, a każdy komponent dobrej jakości, aby utrzymać jak najmniejsze odkształcenia i tłumienie.

Podobnie jak w przypadku wszystkich komponentów, audiofile mogą wydać fortunę na zwrotnicę. Na jeden (1) kondensator 100 uF można wydać 700 euro. Jeśli uważasz, że jest to wyjątkowo drogie, spójrz na te crossovery:D !

Zwrotnica, którą zakończyłem, składa się z następujących części:

• 1x 2-drożna zwrotnica Visaton @3000 Hz dla przetworników 8 Ohm: 25 €, 00
• Cewka powietrzna 1x 3, 3 mH / 1, 2 Ohm: €15, 00
• 1x kondensator bipolarny 33uF Visaton: 3,00 €
• 3x rezystor 10W: 0, 60 € każdy

Całkowity koszt crossovera to 45 euro. Pięciu kierowców kosztuje 75, 00 euro. Myślę, że 45:75 to odpowiedni stosunek.

Dużo używałem Boxsim do konfiguracji zwrotnicy. Dla mnie piękno Boxsim tkwi w edytorze zwrotnic. Zmiany w obwodzie są natychmiast przetwarzane i wykreślane na wykresie częstotliwość-odpowiedź. Oczywiście musisz być w stanie odczytać charakterystykę częstotliwościową, aby zinterpretować zmiany, które wprowadziłeś na schemacie zwrotnicy. Ten artykuł zawiera wyjaśnienie, podobnie jak ten.

Regulacja zwrotnicy to świetna zabawa. Komponenty są małe i łatwe do wymiany lub usunięcia. I to jest miłe po ciężkiej pracy budowania i dostosowywania drewnianych szafek.

Przetestowałem zwrotnicę i regulacje w ten sam sposób, w jaki testowałem różne obudowy. Dokonałem zmian w jednej ze zwrotnic, a następnie porównałem ją z niezmienioną kolumną. Więc znowu słuchałem dwóch różnych głośników, używając suwaka balansu, aby słuchać każdego głośnika z osobna.

Użyłem złączy przewodów elektrycznych do połączenia części i przewodu głośnikowego 1,5 mm2 do podłączenia zwrotnicy do głośnika i pomiędzy częściami, jeśli to konieczne.

Słuchanie zmian w konstrukcji zwrotnicy jest podobne do słuchania różnych kolumn. W większości przypadków zauważysz różnicę natychmiast, gdy odtwarzasz muzykę. Opisanie różnicy, którą słyszysz, może być trudniejsze, ponieważ często jest bardziej subtelne. Ale jak ze wszystkim, po pewnym czasie stajesz się w tym lepszy.

Krok 11: Podsumowanie

Całe życie słucham muzyki. Kocham to. Muzyka może mnie uszczęśliwić, pocieszyć, skupić, wzmocnić i sprawić, że będę tańczyć.

Głośniki, które zrobiłem, są najlepsze, jakie kiedykolwiek miałem, a słuchanie muzyki jest lepsze niż kiedykolwiek. Cieszę się słuchaniem muzyki tak bardzo, że zapominam o czasie, zapominam o programie telewizyjnym, który chciałem zobaczyć i po prostu słucham.

Ponad półtora roku zajęło mi zaprojektowanie i wykonanie głośników, które są teraz w moim salonie. Nauczyłem się więcej, niż mogłem sobie wcześniej wyobrazić i od samego początku cieszyłem się tworzeniem i majsterkowaniem. Właściwie jest mi trochę przykro teraz, gdy te głośniki są mniej więcej gotowe.

(chociaż może być miejsce na ulepszenia w konstrukcji zwrotnicy…:D)

Jeśli kiedykolwiek zastanawiałeś się nad zbudowaniem własnych głośników, mam nadzieję, że ten Instructable pomoże ci rozpocząć projekt. Dla mnie był to najlepszy projekt w historii i niezwykle satysfakcjonujący.

I nagroda w Audio Contest 2018