Jak zabrać się za budowę kolumn
Chyba każdy lubi słuchać muzyki. Gusta są różne - jedni lubią disco - polo, inni death metal. Sporej części słuchaczy wystarcza chińskie radyjko za 20zł, niektórzy szukają sprzętu o jak najwyższej jakości, dążą do dźwięku doskonałego. Mam nadzieję, że i Ty zaliczasz się do drugiej grupy. Jeśli dodatkowo masz smykałkę do majsterkowania i elektroniki, to możesz się zdecydować na własnoręczną budowę zestawu głośnikowego. Na wstępie trzeba dokonać kilku ważnych decyzji. Mam nadzieję, że ten tekst Ci pomoże.
1. Ile kolumn?
Najpopularniejszym standardem muzycznym jest standard stereo, więc zwykle wystarczą dwie kolumny. W przypadku filmów czy gier przydaje się większa ilość głośników, które będę odtwarzały dźwięk przestrzenny. Należy zdecydować się czy każda kolumna ma odtwarzać pełne pasmo, czy obowiązek przetwarzania najniższych tonów zrzucić na subwoofer, czyli dodatkowy, duży głośnik specjalnie do tego celu przeznaczony. Zastosowanie subwoofera przeważnie zmniejsza koszt budowy zestawu, oraz wymiary pozostałych kolumn.
2. Jakie głośniki?
Głośniki powinny dobrze odtwarzać całe pasmo dźwięków słyszanych przez człowieka. Za granicę przyjmuje się częstotliwości od 20Hz do 20kHz. O ile z odtwarzaniem wyższych częstotliwości zwykle nie ma większych problemów, to do wiernego odtwarzania niskich tonów potrzeba dobrze dobranych głośników o jak najniższej dolnej granicy pasma przenoszenia. Nie warto kupować najtańszych głośników - jeśli producent nie podaje dokładnych charakterystyk swojego produktu, nie opłaca się nawet zawracać sobie nim głowy! Dobrym pomysłem jest sprawdzenie przed zakupem opinii o głośniku np. w Internecie czy podczas odsłuchu.
3. Ile głośników w kolumnie?
A właściwie ile dróg sygnału w kolumnie (w ramach jednej drogi może być kilka takich samych głośników). W przypadku zestawu z subwooferem w kolumnach wystarczy jeden głośnik szerokopasmowy lub dwa - wysoko i średnio tonowy . Jeśli zestaw nie zawiera subwoofera, to każda kolumna powinna dobrze odtwarzać niskie tony. W tym wypadku trzeba zastosować konstrukcję dwudrożną lub trójdrożną zawierającą głośniki niskotonowe o dużej powierzchni membrany i mniejsze średnio tonowe i wysoko tonowe. Kolumny więcej niż jednodrożne wymagają zastosowania filtrów przepuszczających określone częstotliwości - zwykle tę rolę spełniają zwrotnice. Niestety, im więcej częstotliwości podziału, tym większe zniekształcenia, dlatego najłatwiej zaprojektować dobrą zwrotnicę dla dwóch dróg sygnału.
4. Jak zaprojektować obudowy?
Obudowa kolumny spełnia ważną rolę podczas odtwarzania dźwięków - szczególnie tych najniższych. Poza tym, że musi być solidna i ładna, podczas budowy należy uwzględnić jej objętość i typ. W przypadku głośników średnio i wysoko tonowych wystarczy mała, dobrze wytłumiona i szczelna paczka. Dla głośnika niskotonowego dobór obudowy jest trudniejszy - można zastosować klasyczną obudowę zamkniętą, bass-reflex lub pasmowo-przepustową. Objętość i parametry akustyczne obudowy można w przybliżeniu obliczyć za pomocą wzorów matematycznych lub programów do tego przeznaczonych, takich jak WinISD. Potrzeba do tego parametrów Thiele'a-Small'a, które można znaleźć w kartach katalogowych wszystkich poczciwych głośników. Rysunki techniczne można wykonywać na zwykłej kartce papieru, ale zwykle skorzystanie z funkcji programów do grafiki wektorowej (np. Inkscape) jest wygodniejsze. Istnieją też specjalistyczne programy CAD, przystosowane do tego celu, ale często są dosyć drogie lub trudne w obsłudze.
5. Z czego wykonać obudowy?
Materiałów, które mogą posłużyć do zbudowania obudowy jest wiele, ale najpopularniejsze z nich to płyta wiórowa i MDF. Jaka grubość? Im większa tym lepiej. Zwykle wystarcza jakieś 2-3cm w zależności od wielkości kolumny. Do łączenia ścian obudowy najlepiej wykorzystać wkręty do drewna wspomagane klejem Wikol. Daje to mocne i szczelne łączenie. Kolejną ważną kwestią jest pokrycie obudowy czymś w miarę ładnym. Koc obiciowy jest najprostszy w wykorzystaniu - wystarczą nożyczki, ostry nożyk i klej. Okleina zapewnia lepszą estetykę i jest dosyć tania. Fornir, czyli odpowiednio przygotowane płaty drewna, pozwala na uzyskanie jeszcze lepszego wyglądu, ale i więcej kosztuje i jest trudniejszy do naniesienia na obudowę.
6. Jak wykonać otwór pod głośnik?
Najprymitywniejsza metoda to nawiercenie po obwodzie, usunięcie środka i wyrównanie z pomocą pilnika. Wymaga to sporo cierpliwości i dokładności, a efekt i tak często nie jest zbyt dobry. Lepszym rozwiązaniem jest zastosowanie wyrzynarki, piły włosowej czy otwornicy. Dzięki tym narzędziom otwory powstaną dużo szybciej i powinny być też ładniejsze.
7. Jak wytłumić wnętrze obudowy?
Niskich częstotliwości praktycznie nie da się wytłumić - obudowa głośnikowa jest do tego celu zbyt mała. Warto jednak zadbać o sztywność i masywność konstrukcji, budując obudowę z grubych, sztywnych płyt materiału. Dobrze jest zastosować wzmocnienia wewnętrzne. Średnie tony najlepiej wytłumiać z pomocą gąbki, wełny mineralnej lub zwykłej i pianek. Najlepiej stosować różne materiały - każdy tłumi lepiej inny zakres częstotliwości. Materiały tłumiące najlepiej rozmieścić w odległości kilku centymetrów od ścianek - zwiększa to skuteczność ich działania. Obudowy bass-reflex wytłumia się słabo - wystarczy warstwa gąbki o grubości 2-3cm. Przy wlocie tunelu stosuje się mniejsze wytłumienie (a nawet wcale się go tam nie montuje). W przypadku obudowy zamkniętej trzeba się bardziej postarać - około 4 cm gąbki w niewielkiej odległości od ścian + wata w całej objętości obudowy zwykle daje dobry efekt.
8. Co to są zwrotnice i jak je wykonać?
Zwrotnice to filtry pasywne, które mają za zadanie podział sygnału dostarczanego do kolumny dla poszczególnych głośników. Składają się one z elementów takich jak rezystory, cewki i kondensatory. W ramach zwrotnicy może występować kilka rodzajów filtrów: dolnoprzepustowy (dla głośnika niskotonowego lub średnio-niskotonowego), środkowoprzepustowy (dla głośnika średniotonowego) i i górnoprzepustowy (dla głośnika wysokotonowego). Jeśli chcemy wykonać zwrotnicę, to najpierw dobrze jest poszukać sprawdzonego projektu dla naszych głośników w internecie. Jeśli nic nie znajdziemy, pozostają wzory i mozolne obliczenia lub skorzystanie z gotowych programów i kalkulatorów.
9. Jak udoskonalić konstrukcję?
Aby kolumna jak najwierniej przetwarzała sygnał elektryczny na dźwięk, dobrze jest wykonywać pomiary i poprawiać zwrotnicę, tak aby dźwięk był jeszcze wierniejszy. Potrzeba do tego odpowiedniego pomieszczenia, dobrego mikrofonu i sprzętu pomiarowego, którym może być komputer z zainstalowanym odpowiednim oprogramowaniem np. programem Speaker Workshop. Dobry tutorial obsługi programu można znaleźć na stronie diyaudio.pl.
10. Czy warto eksperymentować?
Zdecydowanie tak. W tym punkcie okaże się, że poprzedni może nie mieć większego znaczenia. Dlaczego? Dlatego, że wierność przetwarzania nie musi być najważniejsza - udowadniają to użytkownicy ciągle drogich i wychwalanych (a przecież przestarzałych) wzmacniaczy lampowych. Zniekształcenia generowane przez nie są znacznie większe od zniekształceń wzmacniaczy tranzystorowych, a mimo to sporo ludzi uważa, że dźwięk pochodzący z nich jest lepszy. Podobna zasada obowiązuje przy głośnikach - jedni lubią łomot najniższych tonów, inni mocno syczący dźwięk wydobywający się z głośnika wysoko tonowego. Dlatego myślę, że warto eksperymentować i znaleźć coś dla siebie.
roland_gw8