Esta es una nueva serie de publicaciones dedicadas a los sistemas de altavoces. Debido al hecho de que el tema es extremadamente extenso, decidimos crear una serie de artículos que reflejen los criterios de selección al comprar oradores. Esta publicación está dedicada a las propiedades acústicas de los materiales del cuerpo y el diseño acústico. La publicación será especialmente útil para aquellos que se enfrentan a la elección de los oradores, así como proporcionar información para las personas que desean crear sus propios altavoces en el proceso de sus experimentos de bricolaje.
Se cree que uno de los factores decisivos que afectan el sonido de los altavoces es el material de la carcasa. Los expertos de PULT creen que el valor de este factor a menudo se exagera, sin embargo, es realmente importante y no se puede descartar. Un factor igualmente importante (entre muchos otros) que determina el sonido de los altavoces es el diseño acústico.
Te advierto que en el material hay enlaces a productos no como jeans francos, sino como ejemplos (espero que nadie resulte herido), todo está estrictamente dentro del alcance del tema.Material: desde plástico hasta granito y vidrio.
Plástico: barato, alegre, pero resonante
El plástico se usa a menudo en la producción de altavoces económicos. La caja de plástico es liviana, lo que amplía significativamente las capacidades de los diseñadores, gracias a la fundición, se puede realizar casi cualquier forma. Los diferentes tipos de plásticos difieren mucho en sus propiedades acústicas. En la producción de acústica doméstica de alta calidad, el plástico no es muy popular, mientras que se necesitan muestras profesionales donde el peso y la movilidad del dispositivo sean bajos.
(para la mayoría de los plásticos, el coeficiente de absorción acústica es de 0.02 - 0.03 a 125 Hz a 0.05 - 0.06 a 4 kHz)
Con un 90% de posibilidades, si se enfrenta a la acústica del hogar hecha de plástico, esta es una opción económica para usuarios no muy sofisticados, o una muestra comparable en costo a los análogos de MDF y tableros de partículas. La carcasa de plástico del dispositivo de grosor y densidad insuficientes comenzará a resonar y vibrar cuando el volumen se incremente a 60 - 90%. En altavoces de alta calidad, con el grosor calculado y las propiedades acústicas adecuadas del material, las resonancias de frecuencia media "parásitas" se minimizan, sin embargo, el costo de dichos altavoces es casi igual a los análogos de otros materiales. Para exprimir un fondo profundo y adecuado de un altavoz de plástico económico, incluso la ecualización alucinante no ayudará.
Representante típico de la "fraternidad plástica" en acústica doméstica con características decentes y precio atractivo: altavoces de
estante JBL Jembe negroMadera: desde la tala hasta las orejas doradas
Debido a sus buenas propiedades de absorción, la madera se considera uno de los mejores materiales para hacer columnas.
(el coeficiente de absorción acústica de la madera según la especie es de 0.15 - 0.17 a 125 Hz a 0.09 a 4 kHz)
La matriz y la chapa para la producción de altavoces se usan relativamente raramente y, por regla general, son muy demandados en el segmento HI-End. Poco a poco, los altavoces de madera desaparecen del mercado debido a la baja capacidad de fabricación, la inestabilidad del material y el costo prohibitivamente alto.
Curiosamente, para crear altavoces de este tipo verdaderamente de alta calidad que cumplan con los requisitos de los oyentes más sofisticados, los tecnólogos deben seleccionar el material en la etapa de corte, como en la producción de instrumentos musicales acústicos. Este último está asociado con las propiedades de la madera, donde todo es importante, desde el área donde creció el árbol, hasta el nivel de humedad de la habitación donde se almacenó, la temperatura y la duración del secado, etc. La última circunstancia complica el desarrollo de bricolaje, en ausencia de conocimientos especiales, el aficionado que crea un altavoz de madera está condenado a actuar por prueba y error.
De hecho, y si se cumplen las condiciones descritas, los fabricantes de dicha acústica no informan y, en consecuencia, cualquier sistema de madera requiere una escucha cuidadosa antes de comprar. Con un alto grado de probabilidad, dos altavoces del mismo modelo de la misma raza diferirán ligeramente en sonido, lo cual es especialmente importante para algunos oyentes exigentes
con orejas doradas con mucho dinero.
Las columnas de una variedad de especies valiosas están disponibles para las unidades; su costo es astronómico. Todo lo que tu humilde servidor ha escuchado suena genial. Sin embargo, en mi punto de vista subjetivamente pragmático, es desproporcionado en cuanto al valor. A veces, los estuches bien diseñados hechos de madera contrachapada y MDF no tienen menos musicalidad, pero para muchos audiófilos "no es un árbol" = "no es un verdadero hi-end", y para algunos el estado "no es un árbol" simplemente no permite o el diseño interior se estropea.
Creo que uno de los mejores sistemas de madera en nuestro catálogo es este:
Altavoces de suelo
Sonus Faber Stradivari Homenaje grafito (precio correspondiente)
Contrachapado: casi un árbol, si no vuela sobre Beijing
La madera contrachapada utilizada para la producción de recintos acústicos tiene de 10 a 14 capas y es casi tan buena como la madera en propiedades acústicas, en particular en absorción acústica, mientras que es algo más barata que la madera, más tecnológico en el procesamiento, más fácil que el aglomerado y el MDF. La madera contrachapada multicapa amortigua bien las vibraciones no deseadas debido a la estructura del material.
(el coeficiente de absorción acústica de la madera contrachapada de 12 capas es de 0.1 a 0.2 a 125 Hz a 0.07 a 4 kHz)
Al igual que la madera, la madera contrachapada se utiliza en productos bastante caros y, a veces, en piezas de alta gama. El costo de los altavoces de madera contrachapada no es mucho más bajo que el de la matriz, y su calidad es bastante comparable.
En algunos casos, los casos declarados por el fabricante como "madera contrachapada" están hechos de aglomerado y MDF. Por lo tanto, los precios bajos para los altavoces con madera contrachapada o caja de madera deberían alertar. Varios pequeños fabricantes asiáticos, que cambian regularmente sus nombres y venden principalmente en la red, crean cajas combinadas, que incluyen varios elementos pequeños pero notables de madera contrachapada (madera), y la parte principal está hecha de aglomerado.
Entre los altavoces creados a partir de madera contrachapada, puedo destacar especialmente esto:
altavoces de estante Yamaha NS-5000Tablero de partículas: espesor, densidad, humedad.
El aglomerado es comparable en precio al plástico, pero no tiene una serie de inconvenientes inherentes a las cajas de plástico. El problema más importante del aglomerado es la baja resistencia, con una masa de material suficientemente alta.
La absorción del sonido en un tablero de partículas es heterogénea y, en algunos casos, pueden producirse resonancias de baja y media frecuencia, aunque la probabilidad de que ocurra es menor que la del plástico. Suprime eficazmente las resonancias puede platear más de 16 mm de espesor, que alcanzan la densidad requerida. Cabe señalar que, como en el caso del plástico, las propiedades de un aglomerado en particular son de gran importancia. Es importante tener en cuenta la densidad y la humedad del material, ya que las diferentes placas de aglomerado difieren en estos parámetros. No es raro que se usen placas de aglomerado gruesas y densas para crear monitores de estudio, lo que indica la demanda de material en la producción de equipos profesionales.
Es de destacar que los camaradas de la fraternidad de bricolaje pueden usar aglomerado con una densidad de al menos 650-820 kg / m³ (con un grosor de placa de 16-18 mm) y una humedad no superior al 6-7% para crear altavoces. El incumplimiento de estas condiciones afectará significativamente la calidad del sonido y la confiabilidad de los altavoces.
Entre las opciones de chip dignas para los altavoces domésticos, nuestros expertos distinguen:
Cerwin-Vega SL-5MMDF: desde muebles hasta acústica
Hoy en día, el MDF (tablero de fibra de densidad media, tablero de fibra de densidad media) se usa en todas partes, entre otras cosas, el MDF es uno de los materiales modernos más comunes para la producción de acústica.
La razón de la popularidad del MDF son las propiedades físicas del material, a saber:
- Densidad 700 - 800 kg / m³
- Coeficiente de absorción acústica 0,15 a 125 Hz - 0,09 a 4 kHz
- Humedad 1-3%
- Resistencia mecánica y resistencia al desgaste.
El material es de fabricación barata, tiene propiedades acústicas comparables a las características de la madera, mientras que la resistencia de las placas al daño mecánico es ligeramente mayor. MDF tiene suficiente rigidez acústica de la carcasa del altavoz, y la absorción del sonido corresponde a los parámetros necesarios para crear una acústica HI-FI.
La diferencia visual entre MDF y aglomeradoEntre la acústica de MDF, muchos sistemas excelentes, en mi opinión, los siguientes son óptimos en términos de precio / calidad:
Yamaha NS-BP182 piano black - estantería
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Focal Chorus 726 - piso
Aleaciones de aluminio - Diseño y diseño de precisión
El metal más común en la producción de AS es el aluminio, así como las aleaciones basadas en él. Algunos autores y expertos creen que la carcasa de aluminio puede reducir las resonancias, así como mejorar la transmisión de altas frecuencias. El coeficiente de absorción acústica de las aleaciones de aluminio no es alto, y es de aproximadamente 0.05, que, sin embargo, es mucho mejor que el del acero. Para reducir la vibración de la carcasa, aumentar la absorción del sonido y evitar resonancias dañinas, los fabricantes utilizan paneles sándwich, donde se coloca una capa de resinas de polietileno de alto peso molecular u otros materiales de baja densidad, como el viscoelástico, entre 2 láminas de aluminio.
En el caso de los altavoces de aluminio económicos, los fabricantes, con poca frecuencia, confían en el diseño, en detrimento del sonido: como resultado, las características acústicas dejan mucho que desear. A veces, los usuarios de dicha acústica se quejan del sonido duro y distorsionado causado por la absorción de sonido insuficiente de la carcasa. Debido al hecho de que las ondas están bien reflejadas y mal absorbidas, el cálculo preciso del diseño de la carcasa, la selección de los emisores, los filtros utilizados y también la calidad de las conexiones de las partes individuales son de gran importancia en la acústica metálica.
Entre los altavoces de aluminio de sonido decente, me impresionó especialmente el sonido:
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Canton CD 310 blanco de alto brillo (el precio es impresionante, pero no prohibitivo)
Piedra - losas de granito al precio de lingotes de oro
La piedra es uno de los materiales más caros para la producción de recintos acústicos. La reflexión impecable y la imposibilidad práctica de la aparición de resonancias vibratorias hacen que estos materiales sean populares entre los oyentes particularmente exigentes.
La mayoría de las rocas tienen un coeficiente de absorción de sonido estable, que, por ejemplo, para granito, es 0.130 para todo el espectro de frecuencias de sonido, y para piedra caliza 0.264. Los fabricantes aprecian especialmente la roca porosa, en la que la absorción del sonido es mayor.
El uso de losas de piedra para la fabricación de acústica de bricolaje es casi imposible, ya que esto requiere no solo un conocimiento notable en acústica y procesamiento de piedra, sino también equipos extremadamente costosos (nadie está lanzando máquinas de fresado de piedra en 3D todavía)
Para la producción de altavoces en serie, se utilizan rocas como granito, mármol, pizarra, piedra caliza, basalto. Estas rocas tienen propiedades acústicas similares, y con el procesamiento adecuado se convierten en verdaderas obras de arte. No es infrecuente que las cajas de piedra se usen para crear acústica de paisajes, en tales casos se crea una cavidad en la piedra en bruto para acomodar el emisor, en el que se instalan los elementos de fijación (generalmente hechos a pedido).
La piedra tiene 2 problemas principales: costo y peso. El precio de un altavoz de piedra puede ser más alto que cualquier otro que tenga características similares. El peso de algunas muestras de sistemas de piso puede alcanzar 40 kg o más.
Transparencia de vidrio y calidad de sonido.
Una solución original es crear altavoces de vidrio. Solo dos compañías Waterfall y SONY han tenido mucho éxito en este asunto. El material es interesante desde el punto de vista del diseño, acústicamente el vidrio crea ciertos problemas, principalmente en forma de resonancias que las empresas mencionadas han aprendido a resolver, incluso hay opciones de referencia.
Los precios de un milagro transparente también son difíciles de llamar asequibles; este último se asocia con una baja eficacia tecnológica y altos costos de producción.
De las impresionantes muestras de vidrio que puedo recomendar:
Waterfall Victoria EvoDiseño acústico: cajas, tubos y bocinas.
No menos importante para la transmisión precisa de sonido en el altavoz es el diseño acústico. Hablaré sobre los tipos más comunes (es natural que ciertos tipos se puedan combinar dependiendo de un modelo específico, por ejemplo, la parte del inversor de fase de la columna es responsable del rango de frecuencias bajas y medias, y se construye una bocina para los altos).
Inversor de fase: lo principal es la longitud de la tubería
Un inversor de fase es uno de los tipos más comunes de diseño acústico. Este método permite, con el cálculo correcto de la longitud de la tubería, la sección del orificio y el volumen del cuerpo, obtener una alta eficiencia, la relación de frecuencia óptima y fortalecer los bajos. La esencia del principio de inversión de fase es que se coloca un orificio con una tubería en la parte posterior de la caja, lo que le permite crear oscilaciones de baja frecuencia en fase con las ondas creadas por el lado frontal del difusor. Muy a menudo, el tipo de inversor de fase se utiliza al crear sistemas 2.0 y 4.0.
Para facilitar los cálculos al crear su propio altavoz, es conveniente usar calculadoras especiales, una de las cuales es conveniente cito
aquí .
En la filosofía HI-END, hay juicios extremadamente radicales e intransigentes sobre los sistemas de inversor de fase, cito uno de ellos sin comentarios:
“El enemigo número 1 es, por supuesto, elementos amplificadores no lineales en la ruta del sonido (más adelante, todos, en la medida de la educación, entienden qué elementos son más lineales y cuáles son menos). El enemigo número 2 es un reflejo de bajos. el reflejo de graves está diseñado para derrochar, debe permitir que un altavoz pequeño y barato escriba 50 ... 40 ... 30 en el pasaporte, ¡y lo que incluso se reduce a 20 Hz en términos de -3dB! Pero el rango de frecuencia más bajo del bass reflex ya no es relevante para la música, o más bien, el bass reflex es una pipa que canta su propia melodía ".
Cajón cerrado - ataúd para extra bajo
Una opción clásica para muchos fabricantes es una caja cerrada normal con conos de altavoces que salen a la superficie. Este tipo de acústica es lo suficientemente simple para los cálculos, mientras que la eficiencia de tales dispositivos no brilla. Además, las cajas no recomiendan a los amantes de los bajos marcadamente pronunciados, ya que en un sistema cerrado sin elementos adicionales que pueden fortalecer los fondos (inversor de fase, resonador), el espectro de frecuencia de 20 a 350 Hz se expresa débilmente.
Muchos amantes de la música prefieren el tipo cerrado, ya que se caracteriza por una respuesta de frecuencia relativamente plana y una transmisión realista y "honesta" de material musical reproducido. La mayoría de los monitores de estudio se crean en este diseño acústico.
Band-Pass (caja resonadora cerrada): lo principal es no zumbar
Band-Pass ganó distribución al crear subwoofers. En este tipo de diseño acústico, el emisor está oculto dentro de la caja, mientras que el interior de la caja está conectado al entorno externo mediante tuberías de inversores de fase. La tarea del emisor es excitar oscilaciones de baja frecuencia, cuya amplitud aumenta muchas veces gracias a las tuberías de los inversores de fase.
Con un diseño de este tipo correctamente diseñado, no deberían producirse ecos parásitos como zumbidos bajos, zumbidos, etc., lo que no es raro en los sistemas presupuestarios de este tipo.
Carcasa abierta: sin paredes adicionales
Un tipo de diseño acústico relativamente raro hoy en día, en el que la pared posterior de la carcasa está perforada repetidamente o completamente ausente. Este tipo de diseño se usa para reducir la cantidad de elementos de la carcasa que afectan la respuesta de frecuencia del altavoz.
En un cajón abierto, la pared frontal tiene el efecto más significativo sobre el sonido, lo que reduce la probabilidad de distorsiones introducidas por el resto del cuerpo. La contribución de las paredes laterales (si las hay en la estructura), cuando no son anchas, es mínima y no asciende a más de 1-2 dB.
Diseño de bocina: campeones problemáticos en volumen
El diseño acústico de la bocina a menudo se usa en combinación con otros tipos (en particular para el diseño de emisores de alta frecuencia), sin embargo, también hay diseños originales de bocina 100%.
La principal ventaja de los altavoces de bocina es el alto volumen, cuando se combina con altavoces sensibles.
La mayoría de los expertos no son escépticos sobre la acústica de la bocina, por varias razones:
- Complejidad constructiva y tecnológica y, en consecuencia, altos requisitos de ensamblaje
- Es casi imposible crear un altavoz de bocina con una respuesta de frecuencia uniforme (con la excepción de dispositivos con un costo de 10 kilobax o más)
- Debido al hecho de que la bocina no es un sistema resonante, es imposible corregir la respuesta de frecuencia (menos para los fabricantes de bricolaje que pretendían copiar la bocina de alta gama)
- Debido a las peculiaridades de la forma de onda acústica de la bocina, el volumen del sonido es bastante bajo.
- La gran mayoría del rango dinámico relativamente bajo
- Da una gran cantidad de armónicos característicos (algunos audiófilos se consideran una virtud).
Los sistemas de trompetas se hicieron más demandados precisamente en medio de audiófilos que buscaban un sonido "divino". El enfoque tendencioso permitió que el diseño de la bocina arcaica tuviera una segunda vida, y los fabricantes modernos pudieron encontrar soluciones originales (efectivas, pero extremadamente caras) a los problemas comunes de la bocina.
Eso es todo por ahora. La continuación, como siempre, sigue, pero el "enfrentamiento" definitivamente mostrará ... Para el futuro anunciaré: emisores, potencia / sensibilidad / volumen de la sala.