Какие звукопоглощающие и звукоизоляционные материалы выбрать. Басовая ловушка своими руками (НЧ поглотитель) Звука поглощающий материал для колонок

В звукоизоляции шума с выраженной низкочастотной составляющей (буханье барабанов, спецэффекты при просмотре фильма), прослушиваемый на всех смежных стенах, необходимо применять конструкцию "комната-в-комнате". Термин подразумевает под собой устройство "плавающего" пола на звукопоглощающей подложке и облицовке стен и потолка по виброразвязанному каркасу. Например, самым эффективным и одновременно экономически выгодным способом борьбы с ударным шумом от соседа сверху (звуки шагов, передвижения мебели и пр.) является акустический "плавающий" пол в помещении верхнего уровня. Гораздо проще контролировать шум в месте его возникновения, чем проводить дорогостоющие мероприятия по звукоизоляции всех конструкций, по которым он распостроняется.

В звукоизоляции низкочастотного звука большее значение имеет не количество плотных слоёв в облицовке стены, а расстояние между стеной и плотными слоями - чем больше относ от стены, тем меньше низких частот будет проникать в помещение.

Звукоизоляция единственного элемента ограждающих конструкций (пола, потолка или одной стены) не всегда решит проблему звукоизоляции квартиры. Эффективность этого мероприятия будет зависеть от того, насколько выражена опосредованная передача шума по ограждающим конструкциям. Например, если прослушивается только на смежной с соседом стене и не переизлучается на другие, то звукоизолирующая облицовка звукоизоляционным материалом одной стены скорее всего решит проблему. Если же шум прослушивается и на примыкающих стенах, то звукоизоляция одной стены будет малоэффективна. Желательно начертить план квартиры с указанием толщины стен и перегородок и мест, где вы слышите звук при их прослушивании. Это поможет получить ясное представление о зонах повышенного звукоизлучения и выбрать адекватное решение по звукоизоляции.

Борьба со звуком в источнике

Это самый эффективный, но, к сожалению, не всегда реализуемый метод звукоизоляции. Например, самым эффективным и одновременно экономически выгодным способом борьбы с ударным звуком от соседа сверху (звуки шагов, передвижения мебели и пр.) является акустический "плавающий" пол в помещении верхнего уровня. Гораздо проще контролировать звук в месте его возникновения, чем проводить дорогостоящие мероприятия по звукоизоляции всех конструкций, по которым он распространяется.

Учитывая тот факт, что практически весь новострой сдаётся сегодня без внутренней отделки помещений, с межквартирными ограждениями, не соответствующими действующим нормам звукоизоляции, ответьте на вопрос: кто кроме Вас станет вкладывать средства в Ваш комфорт .

Нет такого способа звукоизоляции как обклеить помещение неким тонким материалом. Предлагаемые на рынке материалы применяются только в составе звукоизолирующих конструкций. Например, высокая плотность материала «Тексаунд » увеличивает массу конструкций, практически не занимая места. Это означает, что возможно достичь высоких показателей звукоизоляции за счет минимальной толщины и применяется как демпфирующая (анти-резонансная) прокладка между слоями гипсокартона, и совместно с мягким слоем звукопоглощающего материала, можно добиться лучших результатов. В тонких перегородках и акустических потолках это свойство материала позволяет получить эффект, который можно сравнить с созданием дополнительной бетонной стены толщиной 20 см. Этого будет достаточно, чтобы ослабить мешающий Вам шум до уровня, который уже никогда не будет досаждать Вам и членам Вашей семьи. Оклеивание же материалом Тексаунд непосредственно стен или потолка никак не повлияет на акустические свойства помещения.

Чего делать не нужно

Столкнувшись с проблемой звукоизоляции вы наверняка уже получили множество рекомендаций от знакомых, консультантов в магазине. Перечень рекомендуемых материалов как правило сводится к недлинному списку: пенопласт, пробка, пенополиэтилен, яичные лотки. Перечисленные материалы не относятся к звукоизолирующим материалам и не применяются в составе звукоизолирующих конструкций.

Некоторые мастера применяют пенопласт, пробку, пенополиэтилен в составе конструкций плавающего пола. Эффективность конструкций, включающих упомянутые материалы, в снижении уровня ударного звука не высока.

Пользуясь распространёнными вымыслами о "звукоизолирующих" свойствах упомянутых материалов их производители и продавцы настойчиво муссируют и поддерживают эти мифы, не вдаваясь ни в тонкости физических процессов, ни в особенности терминологии.

Индекс звукопоглощения упомянутых материалов (отношение неотраженной энергии звуковой волны к излучённой) не превышает 0.3, в то время как звукопоглощающими принято считать материалы с индексом звукопоглощения 0.7 - 1.

Факт: облицовка стены пенопластом (пенополистиролом) с последующим оштукатуриванием практически не снизит индекс звукоизоляции квартиры.Другими словами, если Вы планируете использовать пенопласт, пробку, пенополиэтилен в качестве звукопоглощающего материала - самое время отказаться от этой идеи.

Не тратьте так же своё время и средства на "звукоизоляцию" коврами, матрацами, соломой, камышом, "специальными" обоями и красками, целлюлозными штукатурками - некоторые из перечисленных материалов хотя и обладают незначительными звукопоглощающими свойствами, но дело, однако, не в этом: задача предотвратить проникновение постороннего шума в помещение, а не поглощать уже проникший шум.

Заполнение пустот каркаса звукопоглощающим материалом

Заполнение свободного пространства внутри каркаса производится с целью снижения резонансных явлений в перегородке.

Акустическая минеральная вата плотностью 30-50 кг/м3 является эффективным звукопоглощающим материалом. Заполняйте пространства не менее чем на половину всего объёма пространства.

В защите от низкочастотного шума большую роль играет увеличение поверхностной массы обшивки и расстояние между стеной и отражающим слоем конструкции - чем дальше относ плотных слоёв от стены, тем выше звукоизолирующая способность конструкции на низких частотах. Устройство независимых каркасов для перегородок снизит косвенную передачу шума по элементам каркаса.

Применение пластичных мембран Tecsound, между слоями обшивки каркаса :

Для трёхслойной обшивки прокладку следует помещать между наружным и средним слоем.
Обшивка каркаса должна быть гибкой и массивной, поэтому не следует стремиться увеличивать жесткость каркаса.
Смещайте отверстия для розеток, электрических доз, выключателей друг относительно друга для каждой из обшивок перегородки (отверстия в перегородке не должны быть сквозными).

Инструкция по монтажу звукоизолирующих перегородок и облицовки стен

В зависимости от высоты возводимой гипсокартонной перегородки, предполагаемой нагрузки, желаемого уровня звукоизоляции применяют профили шириной 50, 75 или 100 мм.

Для ограничения переизлучения вибрации (шума) с ограждающих конструкций на каркас, и как следствие, на его обшивку используют звукоизоляционный профиль со встроенными узлами виброразвязки.
Расстелите подложку под направляющий профиль, выпустив её на 25 мм со стороны монтажа гипсокартонного листа.
Уложите профиль на подложку, просверлите отверстия перфоратором под анкерное крепление сквозь узел виброразвязки и закрепите профиль.
После монтажа направляющего профиля на полу и потолке вставьте в него стоечный профиль с шагом 600, 400 или 300 мм.
Если консольная нагрузка на перегородку будет велика (например, необходимо повесить телевизор, книжные полки и пр.), то жесткость каркаса перегородки можно увеличить деревянными закладными, сокращением дистанции между стойками.
Пространство между профилями заполните акустической минеральной ватой плотностью 50-60 кг/м 3 .
Рекомендации по устройству каркаса:
Устройство двойного каркаса для перегородки с расстоянием между ними в 5 мм увеличит звукоизолирующие свойства конструкции.Например устройство двух независимых каркасов, используя профиль 50 мм, вместо одного с профилем 100мм.
Устройство независимых каркасов перегородки снизит косвенную передачу вибрации по элементам каркаса.

Немного о распространенных ошибках монтажа

Рассмотрим два аспекта звукоизоляции такой конструкции.

Звукоизоляция воздушного шума (звуковые волны, распространяющиеся в упругой среде воздуха).

Громко работающий музыкальный центр, и даже обычный разговор за стеной вызывает вибрацию ограждения - это один из способов проникновения нежелательной звуковой волны в помещение.

Мастера часто связывают каркас конструкции со стеной для того, чтобы обеспечить высокую "надёжность" конструкции.

Эти жесткие связи передают вибрацию стены практически без потерь на каркас и обшивку, которая, вследствие этого, вибрируя, излучает звук в помещении. Если пространство не заложено звукопоглощающим материалом, то воздух (в качестве пружины), усиливает излучение шума на собственной частоте резонанса системы.

Если пространство заложено звукопоглощающим материалом, то он остаётся незадействованным, так как два отражающих слоя конструкции связаны жестко и колеблятся почти синхронно.

Поэтому каркас облицовки стены либо не связывается с защищаемым ограждением, либо связывается специальными виброразвязывающими креплениями, если планируется высокая консольная нагрузка на облицовку стены (кухонные шкафы, книжные полки и прочее).

Звукоизоляция структурного шума (звуковые волны, распространяющиеся по ограждающим конструкциям).

При отсутствии акустической развязки каркаса от ограждающих конструкций помещения, структурный шум, проводимый стенами и перекрытиями будет легко переизлучаться на каркас конструкции и его обшивку. Обшивка каркаса, вибрируя, излучает звуковую волну в помещение в виде воздушного шума.

Звукоизолирующая перегородка или облицовка стены представляет собой конструкцию резонансного типа, которую с точки зрения физики можно рассматривать как колебательную систему [масса1]-[пружина]-[масса2] , где масса1 и масса2 - это отражающие слои (обшивка каркаса или стены звукоизолирующим материалом), а пружина - это слой эффективного звукопоглощающего материала(в перегородке находится между звукоизоляционными материалами, а в стене идет первым слоем, т.е. перед звукоизолирующим материалом).

Не нужно стремиться к созданию конструкций с более чем двумя отражающими слоями, и более чем одним зазором между ними, так как это снижает эффективность конструкции на низких частотах. При монтаже перегородок каркас звукоизоляционной конструкции лучше обшивать разным количеством слоёв , состоящим из материалов с различными механическими свойствами и различной толщины (например, ГВЛ толщиной 10 мм и ГКЛ толщиной 12.5 мм) - при этом происходит рассогласование частот волнового совпадения слоёв обшивки (критической частоты слоя), что приводит к повышению дополнительной изоляции на 2-3 дБ.

Звукоизолирующие конструкции

Общий принцип устройства звукоизолирующей конструкции - это чередование массивных (отражающих) и пористого (звукопоглощающего) слоя.

Основными факторами влияющими на звукоизоляцию конструкции являются:

акустическая развязка в местах примыкания к полу, потолку, стенам;
относ звукоизолирующей конструкции от защищаемой ограждающей конструкции;
масса отражающего слоя конструкции.

Использование эффективного звукопоглощающего материала внутри каркаса, несколько слоев его обшивки не дадут потенциально возможных 15 дБ дополнительной звукоизоляции если монтаж каркаса осуществлен без акустической развязки с ограждающими конструкциями (пол, потолок, стены).

Структурный шум легко переизлучается по так называемым "звуковым мостикам" (узлы крепления профиля, его укладка на жесткое основание) на каркас и его облицовку.

"Плавающим " считают пол, устроенный на слое звукопоглощающего материала, не имеющего жестких связей с плитой перекрытия, стенами, коммуникациями (трубы отопления, вентиляции) и другими конструкциями здания.

С этой целью стяжка плавающего пола должна быть отделена по контуру от стен, коммуникаций и других конструкций здания зазорами шириной не менее 1 см, содержащими звукопоглощающий материал.

Конструкция "плавающий" пол является наиболее эффективным средством защиты от шума для межэтажных перекрытий.Её защитная способность "симметрична", т.е. она не только предотвращает передачу шума падения предметов, звука шагов, передвижения мебели от соседа сверху, но и в обратном направлении - существенно снижает шум от соседа снизу, например низкочастотный звук домашнего кинотеатра и пр.Конструкция добавляет перекрытию 6-10 дБ звукоизоляции по воздушному шуму. Для перекрытия это очень высокий показатель.

Один из важнейших компонентов акустической системы – колонки. Причем большое значение имеют не только их технические характеристики, но и материал, из которого они изготовлены. Дело в том, что материал оказывает влияние на качество звучания. Кроме того, от того, из чего сделаны колонки, напрямую зависит их стоимость, а значит, и стоимость всей акустической системы. В этой статье мы рассмотрим преимущества и недостатки различных видов материала, из которого могут быть изготовлены колонки.
Акустические системы - какие они бывают
Акустическая система - важнейший компонент в любой аудиотехнике. Без нее немыслимо звучание вообще, поскольку она отвечает за преобразование электрического импульса непосредственно в звуковой сигнал. Существуют различные классификации акустических систем:

По способу соединения с усилителем акустику делят на активную (усилитель встроен в систему) и пассивную (усилитель внешний).
По габаритам акустические системы бывают полочные и напольные.
По стоимости акустика подразделяется на категории: бюджетные, Hi-Fi и Hi-End классов.

Отдельно отметим всепогодные системы, которые отличаются способностью работать даже в самых экстремальных условиях: на улице, под дождем, при повышенных и пониженных температурах.
Еще одна особая категория – акустика категории Lifestyle, которая отличается сочетанием эксклюзивного дизайна и качественного звука.
Основные требования к качественной акустической системе
Требования к акустической системе во многом зависят от того, для каких целей Вы планируете ее использовать. В частности, если колонки предназначены для просмотра видео, их главная задача - достоверная передача голосов героев, музыки и аудиоэффектов. Но самые жесткие требования предъявляются к системам, предназначенным для прослушивания музыки. В любом случае, действует одно правило: чем меньше искажений - тем лучше.
В идеале акустическая система должна обладать следующими характеристиками:

Обладать достаточной мощностью – это будет одной из гарантий минимальных звуковых погрешностей.
Воспроизводить полосу звуковых частот, доступную человеческому уху – от 20 Гц до 20 000 Гц.
Точно передавать звуковую сцену - как при прослушивании стерео, так и многоканального звука, которым сегодня уже традиционно оснащаются большинство домашних кинотеатров.
Соответствовать размерам помещения по акустическому давлению, чаще называемого громкостью.

Еще одно важное требование: акустика должна удовлетворять эмоциональные и эстетические запросы покупателя не только своим звуком, но и видом.
Почему важен корпус акустики?
Звук в колонках преобразуется из электрического импульса в звуковой. При этом основная нагрузка ложится на динамики и фильтры. Но без качественного корпуса вся сложная работа, производимая этими элементами, может просто сойти на нет. Вот основные требования, которые предъявляются к качественному корпусу акустики:

Он должен быть изготовлен из высококачественного материала
При изготовлении корпуса должны быть соблюдены все технологические нормы и параметры.
Корпус должен быть достаточно жестким, чтобы обеспечивать хорошее сочетание поглощения/отражения звуковых волн определенной частоты и мощности.

Современные производители колонок используют самые разнообразные материалы для их создания. Например, существуют колонки с корпусом из стекла, которые создают визуальный эффект водопада. У некоторых акустических систем открытого типа корпуса нет вообще.
Основными материалами для производства корпусов акустических систем сегодня являются пластик, дерево, а также металл. Рассмотрим их подробнее.
Пластик

Пластиковые колонки, как правило, самые доступные по цене. Использовать этот материал стали довольно давно, а его особенности позволяют изготовлять колонки различных форм. Низкая себестоимость – одна из причин, почему акустика бюджетной категории, как правило, оснащена пластиковыми колонками.
Из недостатков отметим:

многочисленные недочеты в звучании,
дребезжание на средней и высокой громкости,
среднечастотные резонансы.

Но это вовсе не означает, что все пластиковые колонки передают звук с низким качеством. Многие производители изготовляют из пластика высококачественную акустику. Для этого применяются особые технологии и фирменные разработки, которые, естественно, не входят в категорию с самыми демократичными ценами. Например, немецкая фирма Bell-Audio запатентовала технологию изготовления корпусов из двухслойного монолитного пластика, по своим свойствам не уступающего двадцати слоям карельской березы.
Таким образом, при выборе акустической системы лучше обращать внимание на качество пластика, из которого изготовлен корпус.
Дерево

Этот материал считается лучшим для производства акустических систем.
Но здесь есть свои тонкости. Лучшие колонки получаются из цельного дерева, а оно применяется довольно редко и только в элитных сегментах, поскольку оно требует довольно сложной обработки. В идеале сырье должно отбираться еще на стадии вырубки, выдерживаться длительный срок, сохнуть естественным путем, без искусственного ускорения. Практически все операции должны производиться вручную. Поэтому вполне объяснима элитарность и дороговизна настоящих деревянных колонок.
Сегодня при производстве деревянных корпусов чаше всего применяется фанера, ДСП (древесно-стружечная плита) и МДФ (древесно-волокнистая плита средней плотности).
Фанера.
Высококачественная фанера, как правило, имеет множество слоев – от 12 более. Из плюсов: хорошие поглощающие свойства, легче ДСП и МДФ, мало подвержена расслоению. Но качественная фанера - дорогостоящий материал, поэтому в массовом производстве его применение ограниченно.
ДСП.
Значительно дешевле цельного дерева и фанеры. При этом имеет определенные преимущества. В частности, плиты толщиной более 16 мм обладают высокой плотностью, а эта характеристика способствует уменьшению резонансов корпуса. Кроме того, благодаря своей структуре ДСП не привносит собственных призвуков.
Из недостатков: проблема расслаивания и впитывания влаги, которым подвержена древесноволокнистая плита. Решить ее можно помощью специальной окраски или облицовки различными материалами.
Учитывая доступность и хорошие акустические характеристики, ДСП используется многими производителями.
МДФ.
Наиболее распространенный материал. Он появился в результате улучшения технологий, изпользуемых при производстве ДСП. МДФ изготавливается из высушенных древесных волокон, обработанных синтетическими связующими веществами и сформированных в виде ковра с последующим горячим прессованием, облицовывается натуральным или синтетическим шпоном.
Несмотря на простую технологию получения и обработки, плиты даже средней плотности могут превосходить дерево по устойчивости к механическим повреждениям и влагостойкости.
Главными достоинствами МДФ являются хорошее поглощение звуковых колебаний и обеспечение механической жесткости корпуса колонки. Этим объясняется частота применения в производстве колонок различной ценовой категории.
Металл

Обычно для изготовления корпусов колонок используют алюминий, а точнее его сплавы. Эти материалы обладают хорошими механическими качествами: жесткость, плотность и легкость. По мнению многих специалистов, алюминий позволяет уменьшить резонанс и улучшить передачу высоких частот звукового спектра. Кроме того, на воздухе этот метал покрывается тонкой бесцветной пленкой, которая защищает его от окисления. Поэтому его часто используют для изготовления всепогодных систем.
Благодаря гибкости из алюминия и его сплавов часто изготовляют колонки категории Lifestyle. Но есть и недостаток, который отмечают бывалые «аудиофилы»: звучание таких систем имеет в себе что-то «металлическое».
Какой материал предпочесть?
Важное замечание: ни один материалов, используемых при изготовлении акустических систем, сам по себе не обеспечивает высококлассного звучания.
Важно не то, из чего сделана акустика, а то, как именно это происходило. Только при соблюдении всех технологических параметров при производстве и сборке корпуса, а затем при точной настройке и доводке электронных компонентов можно получить идеальное звучание акустической системы.
Кроме того, идеальное звучание, во многом, - индивидуальная характеристика. Поэтому, выбирая колонки, обязательно ориентируйтесь на свое личное эмоциональное восприятие. Ведь даже самые дорогие колонки могут передавать звук не так, как Вам хотелось бы это слышать.
Желаем удачных покупок!

Это новый цикл статей посвящён акустическим системам. В связи с тем, что тема крайне обширная, мы решили создать серию публикаций, отражающих критерии выбора при покупке АС. Эта статья посвящена акустическим свойствам материалов корпуса и акустическому оформлению. Пост будет особенно полезен для тех, кто стоит перед выбором АС, а также даст информацию для людей, которые хотят создать собственные АС в процессе своих DIY экспериментов.

Существует мнение, что одним из решающих факторов, влияющих на звук АС, является материал корпуса. Эксперты PULT считают, что значение этого фактора часто преувеличивают, однако, он является действительно важным, и списывать со счетов его нельзя. Не менее важным фактором (в ряду множества других), определяющим звучание АС, является акустическое оформление.

Материал: от пластмассы до гранита и стекла

Пластик - дешево, сердито, но резонирует

Пластик зачастую используется при производстве бюджетных АС. Пластмассовый корпус лёгок, существенно расширяет возможности дизайнеров, благодаря литью можно реализовать практически любые формы. Различные типы пластмасс очень серьёзно отличаются по своим акустическим свойствам. В производстве высококачественной домашней акустики большой популярностью пластик не пользуется, при этом востребован для профессиональных образцов, где важна низкая масса и мобильность устройства.

(для большинства пластмасс коэффициент звукопоглощения составляет от 0,02 – 0,03 при 125 Гц до 0,05 – 0,06 при 4 кГц)

Типичный представитель «пластикового братства» в домашней акустике с достойными характеристиками и привлекательной ценой: Полочная акустика

Дерево – от вырубки до золотых ушей

Благодаря хорошим поглощающим свойствам дерево считается одним из лучших материалов для изготовления колонок.

(коэффициент звукопоглощения древесины в зависимости от породы составляет от 0,15 – 0,17 при 125 Гц до 0,09 при 4 кГц)

Массив и шпон для производства АС применяются сравнительно редко и, как правило, востребованы в HI-End сегменте. Постепенно деревянные АС исчезают с рынка в связи с низкой технологичностью, нестабильностью материала и запредельно высокой стоимостью.

Интересно, что для создания действительно качественных АС такого типа, отвечающих требованиям самых искушенных слушателей, технологи должны отбирать материал ещё на этапе вырубки, как при производстве акустических музыкальных инструментов. Последнее связано со свойствами древесины, где важно всё, начиная от местности, где произрастало дерево, заканчивая уровнем влажности помещения, где оно хранилось, температурой и длительностью сушки et cetera. Последнее обстоятельство затрудняет DIY разработку, при отсутствии специальных знаний любитель, создающий деревянную АС, обречен действовать методом проб и ошибок.

Как обстоит дело на самом деле, и соблюдаются ли описанные условия, производители такой акустики не сообщают, а соответственно, любая деревянная система требует внимательного прослушивания перед покупкой. С высокой степенью вероятности, две АС одной модели из одной породы будут немного отличаться в звучании, что особенно важно для некоторых притязательных слушателей.

Доступны колонки из массива ценных пород единицам, стоимость их астрономическая. Всё, что вашему покорному слуге приходилось слышать, звучит превосходно. Однако, на мой субъективно-прагматичный взгляд, несоразмерно стоимости. Порой, хорошо рассчитанные корпуса из фанеры и MDF, обладают не меньшей музыкальностью, но для многих аудиофилов «не дерево»= «не true hi-end», а кому-то «не дерево» попросту статус не позволяет или дизайн интерьера портит.

Одна из лучших деревянных систем в нашем каталоге эта:
Напольная акустика (цена соответствующая)

ДСП – толщина, плотность, влажность

Древесно-стружечная плита по стоимости сравнима с пластиком, при этом не обладает рядом недостатков, которые присущи пластиковым корпусам. Наиболее существенной проблемой ДСП является низкая прочность, при достаточно высокой массе материала.

Звукопоглощение в ДСП неоднородное и в ряде случаев возможно возникновение низко- и среднечастотных резонансов, хотя вероятность их появления ниже, чем у пластика. Эффективно гасить резонансы могут плиты толщиной более 16 мм, которые достигают необходимой плотности. Следует отметить, что, как и в случае с пластиком, свойства конкретной плиты ДСП имеет большое значение. Важно учитывать плотность и влажность материала, так как разные ДСП плиты отличаются по этим параметрам. Не редко толстые, плотные ДСП плиты применяются при создании студийных мониторов, что говорит о востребованности материала в производстве профессиональной техники.

На заметку, товарищам из DIY-братии для создания АС хорошо подойдёт ДСП с плотностью не менее 650 — 820 кг/м³ (при толщине плиты 16 – 18 мм) и влажностью не более 6-7%. Не соблюдение этих условий существенно отразится на качестве звука и надёжности АС.

Среди достойных ДСП вариантов домашних АС наши эксперты выделяют:

MDF: от мебели к акустике

Сегодня МДФ (Medium Density Fiberboard, древесно-волокнистая плита средней плотности) используется повсеместно, в число прочего, МДФ - один из наиболее распространённых современных материалов для производства акустики.

Причиной популярности МДФ стали физические свойства материала, а именно:

Плотность 700 - 800 кг/м³
Коэффициент звукопоглощения 0,15 при 125 Гц – 0,09 при 4 кГц
Влажность 1-3 %
Механическая прочность и износоустойчивость

Материал дешев в производстве, обладает акустическими свойствами, сравнимыми с характеристиками древесины, при этом устойчивость плит к механическим повреждениям несколько выше. У МДФ достаточная акустическая жесткость корпуса АС, а звукопоглощение соответствует параметрам, необходимым для создания HI-FI акустики.

Визуальное отличие МДФ от ДСП

Среди MDF акустики масса замечательных систем, оптимальными по соотношению цена/качество являются следующие:

Акустическое оформление - ящики, трубки и рупоры

Не меньшую значимость для точной передачи звука в АС имеет акустическое оформление. Наиболее распространённые типы (закономерно, что, те или иные типы могут комбинироваться в зависимости от конкретной модели, например фазоинверторая часть колонки отвечает за низко-и среднечастотный диапазон, а для высоких сооружен рупор).

Фазоинвертор – главное длинна трубы

Фазоинвертор - один из наиболее распространённых типов акустического оформления. Такой способ позволяет, при правильном расчете длинны трубы, сечения отверстия и объема корпуса получить высокий КПД, оптимальное соотношение частот, усилить низкие. Суть фазоинвертерного принципа в том, что на тыльной части корпуса размещается отверстие с трубой, которая позволяет создать низкочастотные колебания синфазные волнам, создающимся фронтальной стороной диффузора. Чаще всего фазоинверторный тип применяется при создании 2.0 и 4.0 систем.

Для облегчения расчетов при создании собственной АС удобно использовать специальные калькуляторы, один из удобных привожу по ссылке .

В философии HI-END cуществуют крайне радикальные бескомпромиссные суждения о фазоинверторных системах, привожу одно из них без комментариев:

«Враг №1 это, конечно, нелинейные усилительные элементы в звуковом тракте (дальше уж каждый сам, в меру образования, понимает какие элемты более линейны, а какие менее). Враг №2 это фазоинвертор. фазоинвертор призван пустить пыль в глаза, должен позволить маленькой дешевой колоночке записать в паспорт 50… 40… 30, а что мелочится даже и 20 Гц по уровню -3дБ! Но к музыке нижний диапазон частот фазоинвертора перестает иметь отношение, точнее сказать сам фазоинвертор это дудочка, поющая свою собственную мелодию.»

Закрытый ящик – гроб для лишних низких

Классический вариант для многих производителей – обычный закрытый ящик, с выведенными на поверхность диффузорами динамиков. Такой тип акустики достаточно прост для расчетов, при этом КПД таких устройств не блещет. Также ящики не рекомендуют любителям характерно выраженных низких, так как в закрытой системе без дополнительных элементов, способных усилить низы (фазоинвертор, резонатор), спектр частот от 20 до 350 Гц выражен слабо.

Многие меломаны предпочитают закрытый тип, так как для него характерна относительно ровная АЧХ и реалистичная «честная» передача воспроизводимого музыкального материала. Большинство студийных мониторов создаются именно в этом акустическом оформлении.

Band-Pass (закрытый ящик-резонатор) – главное, чтобы не гудел

Band-Pass получил распространение при создании сабвуферов. В этом типе акустического оформления излучатель скрыт внутри корпуса, при этом внутренности ящика соединяются с внешней средой трубами фазоинверторов. Задача излучателя – возбуждение колебаний низкой частоты, амплитуда которых многократно возрастает благодаря трубам фазоинверторов.

Открытый корпус – без лишних стен

Сравнительно редкий сегодня тип акустического оформления, при котором задняя стенка корпуса многократно перфорирована, либо полностью отсутствует. Такой тип конструкции используется для того, чтобы снизить количество элементов корпуса, влияющих на частотную характеристику АС.

В открытом ящике наиболее существенное влияние на звук оказывает передняя стенка, что снижает вероятность искажений, вносимых остальными деталями корпуса. Вклад боковых стенок (если таковые присутствуют в конструкции), при их не большой ширине, минимален и составляет не более 1-2 Дб.

→

Рупорное оформление – проблемные чемпионы по громкости

Рупорное акустическое оформление чаще используется в комбинации с другими типами (в частности для оформления высокочастотных излучателей), однако, существуют и оригинальные на 100 % рупорные конструкции.

Главным достоинством рупорных АС является высокая громкость, при комбинации с чувствительными динамиками.

Большинство экспертов не без оснований скептически относятся к рупорной акустике, причин несколько:

Конструктивная и технологическая сложность, а соответственно, высокие требования к сборке
Почти невозможно создать рупорную АС с равномерной АЧХ (исключение – устройства стоимостью от 10 килобаксов и выше)
В связи с тем, что рупор не резонирующая система, исправить АЧХ нельзя (минус для DIY –щиков вознамерившихся скопировать Hi-end рупор)
В связи с особенностями формы волн рупорной акустики, объемность звучания достаточно низкая
В подавляющем большинстве сравнительно низкий динамический диапазон
Дает большое количество характерных призвуков (некоторыми аудиофилами считается достоинством).

Наиболее востребованными рупорные системы стали именно в среде аудиофилов, находящихся в поисках «божественного» звука. Тенденциозный подход позволил архаичному рупорному оформлению получить вторую жизнь, а современные производители смогли найти оригинальные решения (эффективные, но крайне дорогие) распространённых рупорных проблем.

→
Продолжение следует...

Акустические системы — устройства для воспроизведения звука.

Акустические системы бывает однополосными (один широкополосный излучатель, например, динамическая головка) и многополосными (две и более головок, каждая из которых создаёт звуковое давление в своей частотной полосе).

При установки акустики помещения должны удовлетворять ряду требований: пожарным, гигиеническим, акустическим, и т.д. Только выполнение всех требований способно сделать помещение безопасным и функциональным. В данном разделе остановимся на системах для создания акустического комфорта.В настоящее время значительно расширился перечень помещений, в которых акустические требования чрезвычайно важны. Помимо концертных залов, кинотеатров, лекционных помещений, акустика применяется в бассейнах и ресторанах, дискотеках и офисах, в помещениях "домашних кинотеатров" и т.д.

Акустические системы состоят из акустического оформления (например, "закрытый ящик" или "система с фазоинвертором" и др.) и вмонтированных в него излучающих головок (обычно динамических).

Однополосные системы не получили широкого распространения ввиду трудностей создания излучателя, одинаково хорошо воспроизводящего сигналы разных частот. Высокие интермодуляционные искажения при значительном ходе одного излучателя вызваны эффектом Доплера.

Многополосные акустические системы - спектр слышимых человеком звуковых частот разбивается на несколько перекрываемых между собой диапазонов посредством фильтров (комбинации резисторов, конденсаторов и индуктивностей, или с помощью цифрового кроссовера). Каждый диапазон подаётся на свою динамическую головку, которая имеет наилучшие характеристики в этом диапазоне. Таким образом, достигается наиболее высококачественное воспроизведение слышимых человеком звуковых частот (20—20 000 Гц).

Для персональных компьютеров акустичка обычно выполняется совместно с усилителем звуковых частот (т. н. «активные системы акустические ») и подключаются к звуковой карте на системном блоке компьютера.

Виды акустических систем.

По типу излучателей

Большинство акустических систем для воспроизведения звука используют динамические головки, но существуют ещё другие, менее распространённые излучатели, например:

Изодинамические (ортодинамические, излучатели Хейла)
Ленточные
Плазменные
Электростатические.
Пьезокерамические

По типу усиления

Пассивные: в корпус многополосной колонки смонтированы группы излучателей, подключенные через пассивный кроссовер частот одной общей парой проводов к отдельному усилителю.
Пассивные Bi/Tri-wired: в корпус многополосной колонки смонтированы группы излучателей, каждая из которых подключена через пассивный кроссовер своей парой проводов к собственному усилителю.
Активные: в корпус многополосной колонки смонтированы усилитель и группы излучателей, подключенные к нему через пассивный кроссовер.
Активные Bi/Tri-amped: в корпус многополосной колонки смонтированы активный фильтр и группы усилителей по числу полос пропускания, подключенные к соответствующим группам излучателей.

Акустические материалы

Подразделяются на звукопоглощающие материалы и звукоизоляционные прокладочные материалы. Звукопоглощающие материалы применяются в основном в звукопоглощающих облицовках производственных помещений и технических устройств, требующих снижения уровня шумов (промышленные цехи, машинописные бюро, установки вентиляции и кондиционирования воздуха и др.), а также для создания оптимальных условий слышимости и улучшения акустических свойств помещений общественных зданий (зрительные залы, аудитории, радиостудии и пр.).

Звукопоглощающая способность материалов обусловлена их пористой структурой и наличием большого числа открытых сообщающихся между собой пор, максимальный диаметр которых обычно не превышает 2 мм (общая пористость должна составлять не менее 75% по объёму). Большая удельная поверхность материалов, создаваемая стенками открытых пор, способствует активному преобразованию энергии звуковых колебаний в тепловую энергию вследствие потерь на трение. Эффективность звукопоглощающих материалов оценивается коэффициентом звукопоглощения a, равным отношению количества поглощённой энергии к общему количеству падающей на материал энергии звуковых волн.

Звукопоглощающие материалы

Звукопоглощающие материалы имеют волокнистое, зернистое или ячеистое строение и могут обладать различной степенью жёсткости (мягкие, полужёсткие, твёрдые). Мягкие звукопоглощающие материалы изготовляются на основе минеральной ваты или стекловолокна с минимальным расходом синтетического связующего (до 3% по массе) или без него. К ним относятся маты или рулоны с объёмной массой до 70 кг/м3, которые обычно применяются в сочетании с перфорированным листовым экраном (из алюминия, асбестоцемента, жёсткого поливинилхлорида) или с покрытием пористой плёнкой. Коэффициент звукопоглощения этих материалов на средних частотах (250—1000 Гц) от 0,7 до 0,85.

Раньше колонки представляли собой обыкновенные рупорные громкоговорители и не имели корпуса как такового. Все изменилось, когда в 20-х годах XX века появились динамики с бумажными диффузорами.

Производители начали изготавливать крупные корпуса, которые вмещали в себя всю электронику. Однако вплоть до 50-х годов многие производители аудиоаппаратуры не закрывали корпуса колонок полностью – задняя часть оставалось открытой. Это было связано с необходимостью охлаждения электронных компонентов того времени (ламповое оборудование).

Задача корпуса колонок – контроль акустической среды и удержание динамиков и других компонентов системы. Уже тогда было замечено, что корпус способен оказывать серьезное влияние на звучание громкоговорителя. Поскольку передняя и задняя части динамика излучают звук с разными фазами, то возникала усиливающая или ослабляющая интерференция, что приводило к ухудшению звука и появлению эффекта гребенчатой фильтрации.

В связи с этим начались поиски способов улучшения качества звучания. Для этого многие стали исследовать естественные акустические свойства различных материалов, пригодных для изготовления корпусов.

Волны, отраженные от внутренней поверхности стенок корпуса колонок, накладываются на основной сигнал и создают искажения, интенсивность которых зависит от плотности используемых материалов. В связи с этим часто оказывается, что корпус стоит гораздо дороже компонентов, заключенных в нем.

При производстве корпусов на крупных фабриках, все решения касательно выбора формы и толщины материалов принимаются на основании расчетов и тестов, однако Юрий Фомин, звукоинженер и инженер-конструктор акустических систем, чьи разработки лежат в основе мультимедийных систем под брендами Defender, Jetbalance и Arslab, не исключает, что даже в отсутствие специальных музыкальных знаний и большого опыта работы в аудиоиндустрии можно сделать что-то, близкое по характеристикам к «серьезному» Hi-Fi.

«Надо брать готовые разработки, которыми инженеры делятся в сети, и повторять их. Это 90% успеха», – отмечает Юрий Фомин.

При создании корпуса акустической системы следует помнить, что, в идеале, звук должен поступать только из динамиков и специальных технологических отверстий в корпусе (фазоинвертор, трансмиссионная линия) – нужно позаботиться, чтобы он не проникал через стенки колонок. Для этого рекомендуется выполнять их из плотных материалов с высоким уровнем внутреннего звукопоглощения. Вот несколько примеров того, из чего можно собрать корпус для динамиков.

Древесно-стружечная плита (ДСП)

Это доски, сделанные из спрессованной древесной стружки и клея. Материал обладает гладкой поверхностью и неплотной рыхлой сердцевиной. ДСП хорошо гасит вибрации, однако пропускает через себя звук. Плиты легко скрепляются клеем для дерева или монтажным клеем, однако их края имеют тенденцию крошиться, что немного усложняет работу с материалом. Также он боится влаги – при нарушении производственных процессов легко её впитывает и разбухает.

В магазинах продают доски разной толщины: 10, 12, 16, 19, 22 мм и так далее. Для небольших корпусов (объемом меньше 10 литров) подойдет ДСП толщиной 16 мм, а для корпусов большего размера следует выбрать доски толщиной 19 мм. ДСП можно облицовывать: обклеивать пленкой или тканью, шпаклевать и красить.

Древесно-стружечная плита используется при создании акустической системы Denon DN-304S (на фото выше). Производитель выбрал ДСП потому, что этот материал является акустически инертным: колонки не резонируют и не окрашивают звук даже при высокой громкости.

Облицованная ДСП

Это ДСП, облицованная декоративными пластиками или шпоном с одной или с двух сторон. Плиты с деревянной облицовкой скрепляются обычным клеем для дерева, однако для ДСП, облицованной пластиком, придется покупать специальный клей. Для обработки срезов доски можно воспользоваться кромочной лентой.

Столярная плита

Популярный строительный материал из реек, брусков или других наполнителей, которые оклеены с двух сторон шпоном или фанерой. Плюсы столярной плиты: относительно малый вес и простота обработки краев.

Ориентированно-стружечная плита (ОСП)

ОСП – это доски, спрессованные из нескольких слоев тонкой фанеры и клея, узор на поверхности которых напоминает мозаику желтого и коричневого цветов. Сама поверхность материала неровная, но ее можно отшлифовать и покрыть лаком, поскольку текстура дерева придает этому материалу необычный вид. Такая плита обладает высоким коэффициентом звукопоглощения и устойчива к вибрациям.

Также стоит отметить, что благодаря своим свойствам ОСП используется для формирования акустических экранов. Экраны необходимы для создания комнат прослушивания, где пользователи могут оценить звучание акустических систем в практически идеальных условиях. Полосы из ОСП крепятся на определенном расстоянии друг от друга, образуя тем самым панель Шредера. Суть решения заключается в том, что закрепленная в определенных точках полоса под воздействием акустической волны расчетной длины начинает излучать в противофазе и гасит ее.

Древесноволокнистая плита средней плотности (МДФ)

Сделанный из древесной стружки и клея, этот материал более гладкий, чем ОСП. Благодаря своей структуре МДФ хорошо подходит для изготовления дизайнерских корпусов, поскольку легко поддается распилу, – это упрощает стыковку деталей, скрепляемых между собой при помощи монтажного клея.

МДФ можно облицовывать, шпаклевать и красить. Толщина плит варьируется от 10 до 22 мм: для корпусов колонок объемом до 3 литров будет достаточно доски толщиной 10 мм, до 10 литров – 16 мм. Для больших корпусов лучше выбрать 19 мм.

Если при выборе материала для изготовления корпусов акустических систем отбросить в сторону звуковые аспекты, то останутся три определяющих параметра: низкая стоимость, простота обработки, простота склеивания. МДФ как раз обладает всеми тремя. Именно невысокая стоимость и «податливость» МДФ делают его одним из самых популярных материалов для изготовления колонок.

Фанера

Этот материал сделан из спрессованного и склеенного тонкого шпона (около 1 мм). Для повышения прочности фанеры слои шпона накладываются так, чтобы волокна древесины были направлены перпендикулярно волокнам предыдущего листа. Фанера – лучший материал для подавления вибраций и удержания звука внутри корпуса. Склеить фанерные доски между собой можно обычным клеем по дереву.

Шлифовать фанеру сложнее, чем МДФ, поэтому выпиливать детали нужно как можно точнее. Среди достоинств фанеры стоит выделить её легкость. По этой причине из неё часто делают кейсы для музыкальных инструментов, ведь достаточно обидно отменять концерт из-за того, что музыкант надорвал спину.

Именно этот материал применяется компанией Penaudio для производства напольной акустики – она использует латвийскую фанеру, которая изготавливается из березы. Многим нравится то, как выглядит обработанная березовая фанера, особенно после покрытия лаком, – это придает корпусу уникальности. Этим и пользуется компания: поперечные слои фанеры стали своеобразной «визитной карточкой» Penaudio.

Камень

Чаще всего используются мрамор, гранит и сланец. Сланец – самый подходящий материал для изготовления корпусов: с ним достаточно просто работать из-за его структуры, и он эффективно поглощает вибрации. Главный недостаток – необходимы специальные инструменты и навыки обработки камня. Чтобы как-то упростить работу, возможно, имеет смысл изготовить из камня только переднюю панель.

Стоит отметить, что для установки колонок из камня на полку, вам может понадобиться мини-кран, да и сами полки должны быть достаточно прочными: вес каменной аудиоколонки достигает 54 кг (для сравнения, колонка из ОСП весит около 6 килограмм). Такие корпусы серьезно улучшают качество звука, но их стоимость может оказаться «неподъемной».

Колонки из цельного куска камня делают ребята из компании Audiomasons. Корпусы вырезаются из известняка и весят порядка 18 килограмм. По заявлениям разработчиков, звучание их продукта придется по вкусу даже самым искушенным меломанам.

Оргстекло/стекло

Можно сделать корпус для динамиков из прозрачного материала – это действительно круто, когда видно «внутренности» колонки. Только здесь важно помнить, что без должной изоляции звук будет ужасным. С другой стороны, если вы добавите слой звукопоглощающего материала, прозрачный корпус перестанет быть прозрачным.

Неплохим примером акустической hi-end-аппаратуры из стекла может служить Crystal Cable Arabesque. Корпуса техники Crystal Cable изготавливаются в Германии из полос стекла толщиной 19 мм со шлифованными гранями. Детали скрепляются между собой невидимым клеем в вакуумной установке, дабы избежать появления пузырьков воздуха.

На выставке CES-2010, проходившей в Лас-Вегасе, обновлённые Arabesque завоевали все три награды в области Инноваций. «До сих пор ни одному производителю техники не удавалось добиться настоящего hi-end-звучания от акустики, изготовленной из такого сложного материала. – писали критики. – Компания Crystal Cable доказала, что это возможно».

Клееная древесина/дерево

Из дерева получаются хорошие корпуса, однако здесь нужно учитывать важный момент: дерево имеет свойство «дышать», то есть оно расширяется, если воздух влажный, и сжимается, если воздух сухой.

Так как деревянный брусок проклеивается со всех сторон, в нем создается напряжение, что может привести к растрескиванию древесины. В этом случае корпус потеряет свои акустические свойства.

Металл

Чаще всего для этих целей используется алюминий, точнее – его сплавы. Они легкие и жесткие. По мнению ряда специалистов, алюминий позволяет уменьшить резонанс и улучшить передачу высоких частот звукового спектра. Все эти качества способствуют росту интереса к алюминию со стороны фирм-производителей аудиоаппаратуры, и его используют для изготовления всепогодных акустических систем.

Существует мнение, что изготовление цельнометаллического корпуса – не самая хорошая идея. Однако стоит попробовать сделать из алюминия верхние и нижние панели, а также перегородки жесткости.

По материалам: geektimes.ru