تشريح الأنظمة الصوتية المنزلية: المواد والتصميم الصوتي

هذه سلسلة جديدة من المنشورات المخصصة لأنظمة السماعات. نظرًا لحقيقة أن الموضوع واسع للغاية ، قررنا إنشاء سلسلة من المقالات التي تعكس معايير الاختيار عند شراء المتحدثين. هذا المنشور مخصص للخصائص الصوتية لمواد الجسم والتصميم الصوتي. ستكون المشاركة مفيدة بشكل خاص لأولئك الذين يواجهون اختيار مكبرات الصوت ، بالإضافة إلى توفير معلومات للأشخاص الذين يرغبون في إنشاء مكبرات الصوت الخاصة بهم في عملية تجارب DIY الخاصة بهم.



يعتقد أن أحد العوامل الحاسمة التي تؤثر على صوت مكبرات الصوت هو حالة القضية. يعتقد خبراء PULT أن قيمة هذا العامل غالبًا ما تكون مبالغًا فيها ، ومع ذلك ، فهي مهمة حقًا ولا يمكن شطبها. يعتبر التصميم الصوتي من العوامل التي لا تقل أهمية (من بين العديد من العوامل الأخرى) التي تحدد صوت مكبرات الصوت.

أحذرك ، في المادة هناك روابط للسلع ليس كالجينز الصريح ، ولكن كأمثلة (آمل ألا يصب أحد) ، كل شيء يقع في نطاق الموضوع بدقة.

المواد: من البلاستيك إلى الجرانيت والزجاج

البلاستيك - رخيص ومبهج ولكن صدى

غالبًا ما يستخدم البلاستيك في إنتاج مكبرات الصوت الميزانية. العلبة البلاستيكية خفيفة الوزن ، مما يوسع بشكل كبير من قدرات المصممين ، بفضل الصب ، يمكن تحقيق أي شكل تقريبًا. تختلف أنواع البلاستيك المختلفة اختلافًا كبيرًا في خصائصها الصوتية. في إنتاج الصوتيات المنزلية عالية الجودة ، لا تحظى البلاستيك بشعبية كبيرة ، في حين أنها مطلوبة للعينات المهنية حيث يكون الوزن الخفيف وحركة الجهاز مهمًا.

(لمعظم البلاستيك ، يكون معامل امتصاص الصوت من 0.02 - 0.03 عند 125 هرتز إلى 0.05 - 0.06 عند 4 كيلو هرتز)

مع فرصة 90 ٪ ، إذا كنت تواجه صوتيات منزلية مصنوعة من البلاستيك ، فهذا إما خيار ميزانية للمستخدمين غير المحترفين أو عينة مماثلة في التكلفة نظائرها من MDF واللوح الحبيبي. ستبدأ الحالة البلاستيكية للجهاز ذات السماكة والكثافة غير الكافية في الرنين والخشونة عند زيادة الحجم إلى 60-90 ٪. في السماعات عالية الجودة ، مع السماكة المحسوبة والخصائص الصوتية المناسبة للمادة ، يتم تقليل رنين الترددات "الطفيلية" متوسطة التردد ، ومع ذلك ، فإن تكلفة هذه السماعات تساوي تقريبًا نظائرها من المواد الأخرى. للتخلص من قاع عميق ومناسب من مكبر صوت بلاستيكي بميزانية محدودة ، حتى معادلة الذهن لن تساعد.


الممثل النموذجي لـ "الأخوة البلاستيكية" في الصوتيات المنزلية مع ميزات لائقة وسعر جذاب: مكبرات صوت الرف JBL Jembe black

الخشب - من القطع إلى الآذان الذهبية

نظرًا لخصائصه الممتصة الجيدة ، يعتبر الخشب أحد أفضل المواد لصنع الأعمدة.

(معامل امتصاص الصوت للخشب يعتمد على الأنواع من 0.15 - 0.17 عند 125 هرتز إلى 0.09 عند 4 كيلو هرتز)

نادرًا ما يتم استخدام الصفيف والقشرة لإنتاج المتحدثين نسبيًا ، وكقاعدة عامة ، هناك طلب في قطاع HI-End. تدريجياً ، تختفي مكبرات الصوت الخشبية من السوق بسبب انخفاض قابلية التصنيع وعدم استقرار المواد والتكلفة الباهظة.


من المثير للاهتمام ، لإنشاء مكبرات صوت عالية الجودة حقًا من هذا النوع تلبي متطلبات المستمعين الأكثر تعقيدًا ، يجب على التقنيين اختيار المواد في مرحلة القطع ، كما هو الحال في إنتاج الآلات الموسيقية الصوتية. يرتبط هذا الأخير بخصائص الخشب ، حيث يكون كل شيء مهمًا ، من المنطقة التي نمت فيها الشجرة ، منتهيًا بمستوى رطوبة الغرفة حيث تم تخزينها ، ودرجة الحرارة ومدة التجفيف وما إلى ذلك. يعقد هذا الظرف الأخير تطور DIY ، في حالة عدم وجود معرفة خاصة ، فإن المحترف الذي يقوم بإنشاء مكبر صوت خشبي محكوم عليه بالعمل عن طريق التجربة والخطأ.


في الواقع ، وما إذا تم استيفاء الشروط الموصوفة ، لا تبلغ الشركات المصنعة لهذه الصوتيات ، وبالتالي ، يتطلب أي نظام خشبي الاستماع بعناية قبل الشراء. مع درجة عالية من الاحتمال ، سيختلف مكبران صوت من نفس الطراز من نفس السلالة قليلاً في الصوت ، وهو أمر مهم بشكل خاص لبعض المستمعين الذين يطلبون آذانًا ذهبية بأموال كبيرة.


الأعمدة من مجموعة من الأنواع القيمة متاحة للوحدات ؛ تكلفتها فلكية. كل شيء سمعه خادمك المتواضع يبدو رائعًا. ومع ذلك ، من وجهة نظري البراغماتية الذاتية ، فهي غير متناسبة مع القيمة. في بعض الأحيان ، لا تحتوي الحالات المصممة جيدًا والمصنوعة من الخشب الرقائقي و MDF على موسيقى أقل ، ولكن بالنسبة للعديد من عشاق الموسيقى "ليست شجرة" = "ليست حقيقية" ، وبالنسبة لبعض حالات "ليست شجرة" ببساطة لا تسمح أو تفسد التصميم الداخلي.


أعتقد أن أحد أفضل الأنظمة الخشبية في كتالوجنا هو:
مكبرات الصوت الأرضية Sonus Faber Stradivari Homage الجرافيت (السعر المقابل)

الخشب الرقائقي - ما يقرب من شجرة ، إذا لم تحلق فوق بكين

يحتوي الخشب الرقائقي المستخدم لإنتاج العبوات الصوتية على 10 إلى 14 طبقة وهو أقل شأنا من الخشب من حيث الخصائص الصوتية ، ولا سيما في امتصاص الصوت ، في حين أنه أرخص إلى حد ما من الخشب ، وأكثر تقنية في المعالجة ، أسهل من اللوح و MDF. الخشب الرقائقي متعدد الطبقات يخفف الاهتزازات غير المرغوب فيها جيدًا بسبب هيكل المادة.

(معامل امتصاص الصوت من الخشب الرقائقي المكون من 12 طبقة يتراوح من 0.1-0.2 عند 125 هرتز إلى 0.07 عند 4 كيلو هرتز)

مثل الخشب ، يتم استخدام الخشب الرقائقي في تكلفة باهظة الثمن ، وأحيانًا في منتجات القطع الراقية. تكلفة مكبرات الصوت الرقائقي ليست أقل بكثير من تلك المصنوعة من المصفوفة ، وهي قابلة للمقارنة تمامًا في الجودة.


في بعض الحالات ، الحالات التي أعلن عنها المصنع على أنها "خشب رقائقي" مصنوعة من اللوح و MDF. لذلك ، يجب أن تنبه الأسعار المنخفضة للمتحدثين مع الخشب الرقائقي أو حالة خشبية. يقوم عدد من الشركات الآسيوية الصغيرة ، التي تغير أسمائها بانتظام وتتداول بشكل رئيسي على الشبكة ، بإنشاء حالات مجمعة ، بما في ذلك العديد من عناصر الخشب الرقائقي الصغيرة (الملحوظة) ، والجزء الرئيسي مصنوع من اللوح.


من بين مكبرات الصوت التي تم إنشاؤها من الخشب الرقائقي ، يمكنني تسليط الضوء على هذا بشكل خاص: مكبرات الصوت على الرف Yamaha NS-5000

لوح خشب مضغوط - سمك وكثافة ورطوبة

يمكن مقارنة اللوح الخشبي بالبلاستيك ، ولكن ليس لديه عدد من السلبيات الكامنة في الحالات البلاستيكية. المشكلة الأكثر أهمية للوح الحبيبي هي قوة منخفضة ، مع كتلة عالية بما فيه الكفاية من المواد.


امتصاص الصوت في اللوح الحبيبي غير متجانس وفي بعض الحالات قد تحدث صدى التردد المنخفض والمتوسط ​​التردد ، على الرغم من أن احتمال حدوثها أقل من احتمال حدوث البلاستيك. يمكن لقمع الرنين بشكل فعال أن يتجاوز صفيحة أكثر من 16 مم ، والتي تصل إلى الكثافة المطلوبة. وتجدر الإشارة إلى أن خصائص اللوح المعياري ، كما هو الحال في البلاستيك ، ذات أهمية كبيرة. من المهم أن تؤخذ في الاعتبار كثافة ورطوبة المادة ، حيث تختلف ألواح اللوح المختلفة في هذه المعلمات. ليس من غير المألوف استخدام ألواح اللوح السميكة والكثيفة لإنشاء شاشات الاستوديو ، مما يشير إلى الطلب على المواد في إنتاج المعدات المهنية.

من الجدير بالذكر أن الرفاق من الأخوة DIY يمكنهم استخدام اللوح بكثافة لا تقل عن 650-820 كجم / م 3 (بسمك لوحة 16-18 مم) ورطوبة لا تتجاوز 6-7٪ لإنشاء مكبرات صوت. سيؤثر عدم الامتثال لهذه الشروط بشكل كبير على جودة الصوت وموثوقية السماعات.


من بين خيارات الشرائح الجديرة للمتحدثين في المنزل ، يميز خبراؤنا: Cerwin-Vega SL-5M

MDF: من الأثاث إلى الصوتيات

اليوم ، يتم استخدام MDF (اللوح الليفي متوسط ​​الكثافة ، اللوح الليفي متوسط ​​الكثافة) في كل مكان ، من بين أمور أخرى ، MDF هي واحدة من أكثر المواد الحديثة شيوعًا لإنتاج الصوتيات.


سبب شعبية MDF هو الخصائص الفيزيائية للمادة ، وهي:

• الكثافة 700-800 كجم / م 3
• معامل امتصاص الصوت 0.15 عند 125 هرتز - 0.09 عند 4 كيلو هرتز
• الرطوبة 1-3٪
• القوة الميكانيكية ومقاومة التآكل

المواد رخيصة الصنع ، ولها خصائص صوتية مماثلة لخصائص الخشب ، في حين أن مقاومة الألواح للضرر الميكانيكي أعلى قليلاً. تتميز MDF بالصلابة الصوتية الكافية لمبيت السماعة ، ويتوافق امتصاص الصوت مع المعلمات اللازمة لإنشاء صوتيات HI-FI.


الفرق البصري بين MDF واللوح الحبيبي


من بين الصوتيات MDF ، هناك الكثير من الأنظمة الرائعة ، في رأيي ، ما يلي هو الأمثل من حيث السعر / الجودة:

Yamaha NS-BP182 بيانو أسود - رف كتب
→ البؤرة جوقة 726 - أرضية

خلائط الألمنيوم - التصميم والتصميم الدقيق

إن المعدن الأكثر شيوعًا في إنتاج AS هو الألمنيوم ، وكذلك السبائك القائمة عليه. يعتقد بعض المؤلفين والخبراء أن علبة الألمنيوم يمكن أن تقلل من الرنين ، بالإضافة إلى تحسين انتقال الترددات العالية. معامل امتصاص الصوت لسبائك الألومنيوم ليس عاليًا ، وهو حوالي 0.05 ، ومع ذلك ، فهو أفضل بكثير من الفولاذ. للحد من اهتزاز العلبة ، وزيادة امتصاص الصوت ومنع الرنين الضار ، يستخدم المصنعون ألواح الساندويتش ، حيث يتم وضع طبقة من راتنجات البولي إيثيلين عالية الوزن الجزيئي أو مواد أخرى منخفضة الكثافة ، مثل اللزوجة المرنة ، بين لوحين من الألمنيوم.


في حالة مكبرات الصوت المصنوعة من الألمنيوم ، يعتمد المصنعون ، بشكل غير نادر ، على التصميم ، على حساب الصوت: ونتيجة لذلك ، تترك الخصائص الصوتية الكثير مما هو مرغوب فيه. في بعض الأحيان يشكو مستخدمو هذه الصوتيات من الصوت القوي المشوه الناجم عن عدم كفاية امتصاص الصوت للحالة. نظرًا لحقيقة أن الموجات تنعكس بشكل جيد ولا يتم امتصاصها بشكل سيء ، فإن الحساب الدقيق لتصميم الإسكان ، واختيار البواعث ، والفلاتر المستخدمة ، وكذلك جودة اتصالات الأجزاء الفردية ذات أهمية كبيرة في الصوتيات المعدنية.


من بين مكبرات الصوت المصنوعة من الألومنيوم ، أعجبت بشكل خاص بالصوت:

→ كانتون CD 310 أبيض شديد اللمعان (السعر مثير للإعجاب ، ولكن ليس باهظًا)

ألواح من الجرانيت الحجري بسعر سبائك الذهب

الحجر هو واحد من أغلى المواد لإنتاج العبوات الصوتية. إن الانعكاس الخالي من العيوب والاستحالة العملية لظهور الرنين الاهتزازي تجعل هذه المواد شائعة بين المستمعين الأكثر تطلبًا.



تحتوي معظم الصخور على معامل امتصاص الصوت المستقر ، والذي ، على سبيل المثال ، بالنسبة للجرانيت ، هو 0.130 لمجموعة كاملة من ترددات الصوت ، وللحجر الجيري 0.264. يقدر المصنعون بشكل خاص الصخور المسامية ، حيث يكون امتصاص الصوت أعلى.

يكاد يكون من المستحيل استخدام الألواح الحجرية لتصنيع الصوتيات DIY ، لأن هذا يتطلب ليس فقط معرفة ملحوظة في الصوتيات ومعالجة الحجر ، ولكن أيضًا معدات باهظة الثمن للغاية (لا أحد يفرج عن آلات طحن الحجر المنزلية ثلاثية الأبعاد بعد).


لإنتاج مكبرات الصوت التسلسلية ، يتم استخدام الصخور مثل الجرانيت والرخام والأردواز والحجر الجيري والبازلت. هذه الصخور لها خصائص صوتية مماثلة ، ومع المعالجة المناسبة تصبح أعمالًا فنية حقيقية. ليس من النادر استخدام حالات الحجر لإنشاء صوتيات المناظر الطبيعية ، في مثل هذه الحالات يتم إنشاء تجويف في الحجر الخام لاستيعاب الباعث ، حيث يتم تثبيت عناصر التثبيت (عادة ما يتم حسب الطلب).

لدى الحجر مشكلتان رئيسيتان: التكلفة والوزن. يمكن أن يكون سعر السماعة الحجرية أعلى من أي سماعة أخرى لها خصائص مشابهة. يمكن أن يصل وزن بعض عينات أنظمة الأرضيات إلى 40 كجم أو أكثر.

شفافية الزجاج وجودة الصوت

الحل الأصلي هو إنشاء مكبرات صوت مصنوعة من الزجاج. نجحت شركتان فقط Waterfall و SONY بشكل جدي في هذا الأمر. المواد مثيرة للاهتمام من وجهة نظر التصميم ، يخلق الزجاج الصوتي مشاكل معينة ، بشكل رئيسي في شكل صدى التي تعلمت الشركات المذكورة أعلاه حلها ، حتى أن هناك خيارات مرجعية.


أسعار المعجزة الشفافة يصعب أيضًا الاتصال بها بأسعار معقولة ؛ وهذا الأخير يرتبط بانخفاض الفعالية التكنولوجية وتكاليف الإنتاج المرتفعة.

يمكنني أن أوصي بعينات الزجاج الرائعة: Waterfall Victoria Evo

تصميم صوتي - صناديق وأنابيب وأبواق

التصميم الصوتي ليس أقل أهمية لنقل الصوت بدقة في السماعة. سأتحدث عن الأنواع الأكثر شيوعًا (من الطبيعي أن يتم دمج أنواع معينة اعتمادًا على نموذج معين ، على سبيل المثال ، جزء العاكس الطوري في العمود مسؤول عن نطاق التردد المنخفض والمتوسط ​​، ويتم تصنيع البوق للأنواع العالية).

عاكس الطور - الشيء الرئيسي هو طول الأنبوب

يعد عاكس الطور أحد أكثر أنواع التصميم الصوتي شيوعًا. تتيح هذه الطريقة ، بالحساب الصحيح لطول الأنبوب وقسم الثقب وحجم الجسم ، الحصول على كفاءة عالية ونسبة التردد المثلى وتقوية تلك المنخفضة. إن جوهر مبدأ عكس الطور هو أنه يوجد ثقب مع ماسورة على الجزء الخلفي من العلبة ، مما يسمح لك بإنشاء تذبذبات منخفضة التردد في الطور مع الموجات التي تم إنشاؤها بواسطة الجانب الأمامي من الناشر. في معظم الأحيان ، يتم استخدام نوع عاكس الطور عند إنشاء أنظمة 2.0 و 4.0.


لتسهيل العمليات الحسابية عند إنشاء مكبر الصوت الخاص بك ، من المناسب استخدام الآلات الحاسبة الخاصة ، واحدة منها مناسبة أقتبسها هنا .

في فلسفة HI-END ، هناك أحكام راديكالية للغاية لا هوادة فيها حول أنظمة العاكس الطوري ، أقتبس منها دون تعليق:

"العدو رقم 1 هو ، بطبيعة الحال ، عناصر تضخمية غير خطية في مسار الصوت (علاوة على ذلك ، الجميع ، إلى حد التعليم ، يفهمون العناصر الأكثر خطية والأقل). العدو رقم 2 هو منعكس الجهير. تم تصميم انعكاس الصوت الجهير لتتفاخر ، ويجب أن يسمح لسماعة صغيرة رخيصة بكتابة 50 ... 40 ... 30 على جواز السفر ، وأنه حتى 20 هرتز يتم تلاعبه عند مستوى -3 ديسيبل! لكن نطاق التردد المنخفض لمنعكس الجهير لم يعد مناسبًا للموسيقى ، أو بالأحرى ، انعكاس الجهير هو ماسورة تغني لحنها الخاص. "

درج مغلق - تابوت لانخفاض إضافي

خيار كلاسيكي للعديد من الشركات المصنعة هو صندوق مغلق منتظم مع مخاريط السماعات التي توضع على السطح. هذا النوع من الصوتيات بسيط بما يكفي لإجراء العمليات الحسابية ، في حين أن كفاءة هذه الأجهزة لا تتألق. أيضًا ، لا توصي المربعات بمحبي العرائس المنخفضة البارزة بشكل واضح ، لأنه في نظام مغلق بدون عناصر إضافية قادرة على تضخيم القيعان (عاكس الطور ، مرنان) ، يتم التعبير عن طيف التردد من 20 إلى 350 هرتز بشكل ضعيف.


يفضل العديد من محبي الموسيقى النوع المغلق ، حيث يتميز باستجابة ترددية ثابتة نسبيًا ونقل واقعي "صادق" للمواد الموسيقية المستنسخة. يتم إنشاء معظم شاشات الاستوديو في هذا التصميم الصوتي.

Band-Pass (صندوق مرنان مغلق) - الشيء الرئيسي هو عدم الطنانة

اكتسبت Band-Pass التوزيع عند إنشاء مضخمات الصوت. في هذا النوع من التصميم الصوتي ، يكون المرسل مخفيًا داخل العلبة ، بينما يتصل الجزء الداخلي من الصندوق بالبيئة الخارجية عن طريق أنابيب العاكسون الطوري. تتمثل مهمة المرسل في إثارة التذبذبات منخفضة التردد ، والتي يزداد اتساعها عدة مرات بفضل أنابيب محولات الطور.


مع تصميم مصمم بشكل صحيح من هذا النوع ، لا ينبغي أن تحدث أصداء طفيلية مثل انخفاض الصوت ، والطنين ، وما إلى ذلك ، وهو أمر غير شائع لأنظمة الميزانية من هذا النوع.

الإسكان المفتوح - لا جدران إضافية

نوع نادر نسبيًا من التصميم الصوتي اليوم ، حيث يتم ثقب الجدار الخلفي للحالة بشكل متكرر ، أو غائب تمامًا. يستخدم هذا النوع من التصميم لتقليل عدد عناصر الإسكان التي تؤثر على استجابة التردد للسماعة.


في الدرج المفتوح ، يكون للجدار الأمامي التأثير الأكثر أهمية على الصوت ، مما يقلل من احتمالية التشوهات التي تحدثها بقية الجسم. تكون مساهمة الجدران الجانبية (إن وجدت) في الهيكل) ، عندما تكون غير واسعة ، ضئيلة ولا تزيد عن 1-2 ديسيبل.

تصميم القرن - أبطال مضطربون في الحجم

غالبًا ما يتم استخدام التصميم الصوتي للقرن مع أنواع أخرى (على وجه الخصوص لتصميم بواعث عالية التردد) ، ومع ذلك ، هناك أيضًا تصميمات أصلية للقرن بنسبة 100 ٪.


الميزة الرئيسية لمكبرات الصوت في القرن هي الحجم الكبير ، عند دمجها مع مكبرات الصوت الحساسة.


معظم الخبراء لا يشككون في صوتيات القرن ، لعدة أسباب:

• التعقيد البناء والتكنولوجي ، وبالتالي متطلبات التجميع العالية
• يكاد يكون من المستحيل إنشاء مكبر صوت بوقي باستجابة تردد موحدة (باستثناء الأجهزة بتكلفة 10 كيلو باكس أو أكثر)
• نظرًا لأن القرن ليس نظامًا رنينًا ، فمن المستحيل تصحيح استجابة التردد (ناقص لصانعي الأعمال اليدوية الذين ينوون نسخ القرن العالي النهاية)
• نظرًا لخصائص شكل الموجة الصوتية ، فإن مستوى الصوت منخفض جدًا
• الغالبية العظمى من النطاق الديناميكي المنخفض نسبيًا
• يعطي عددًا كبيرًا من النغمات المميزة (يعتبر بعض عشاق الموسيقى فضيلة).

أصبحت أنظمة البوق مطلوبة أكثر على وجه التحديد في وسط محبي الصوت الذين كانوا يبحثون عن صوت "إلهي". سمح هذا النهج المغامر لتصميم القرن القديم بالحياة الثانية ، وتمكن المصنعون الحديثون من إيجاد حلول أصلية (فعالة ، ولكنها مكلفة للغاية) لمشاكل القرن الشائعة.

هذا كل شيء الآن. يتبع ، كالمعتاد ، استمرار ، لكن "المواجهة" ستظهر بالتأكيد ... بالنسبة للمستقبل سأعلن: بواعث ، قوة / حساسية / حجم الغرفة.