Эта статья была написана мной в 2010 году, тогда же, когда я и собрал эти колонки. Естественно, их уже давно нет, хотя динамики лежат на полке и ждут своего часа — есть у меня желание сделать полочную акустику для компьютера, но пока нет на это времени.
В качестве напольной акустики, правда, для домашнего кинотеатра служат Yamaha NS-777 в комплекте с тылами и центром из этой же серии. Звук, конечно, довольно-таки посредственный, но и брал я их ради внешнего вида — они хорошо вписываются в интерьер гостиной, да и фильмы смотреть — не музыку слушать.
Так что, скорее всего, напольную акустическую систему, ни традиционную, ни TQWP, я делать уже не буду. Никогда.

Итак, наконец, мой долгострой практически завершён. Вернее, завершён первый этап (по большому счёту, и последний — прим. от 2016 г.) конструирования акустической системы TQWP. Так сказать, пробный. Ибо, я попробовал сделать, прослушал и сделал выводы.

Так как хочется видеть более-менее законченную статью, я решил собрать все материалы воедино и здесь же поделиться своими впечатлениями и выводами.

 

Концепция

Уже довольно много времени я собирался сделать себе «правильные» (каким же наивным я был тогда — прим. от 20016 г.) колонки для прослушивания музыки. Была масса идей из чего, как и каким образом делать эти «правильные» колонки. Вот только эти идеи так и оставались идеями. То из-за нехватки времени, то из-за сложности рассматриваемой конструкции, то из-за пропавшего энтузиазма.

Спросите, почему не купить? У меня используются доработанные мной Эстония 35 АС-021. Звучат очень хорошо, настолько, что ни одна из пар напольной акустики, стоимостью менее 40 000 рублей (цены 2010 г.), прослушанных мною в салонах, на мой взгляд и слух, не в состоянии «переиграть» Эстонию. Конечно, на 100% этому верить нельзя, ведь и усилительная аппаратура другая, помещение другое, эмоциональное настроение и пр. Но, ведь, не будешь же покупать то, что с первого раза не понравилось.

Нет, конечно же, встречал я интересные экземпляры, но впечатление всё равно сводилось к выводу: «Всё-таки что-то не то». К нежеланию платить приличные деньги за не удовлетворяющие меня вещи добавляется интерес сделать акустику самому и послушать её. Интересно же!

Не так давно в сети наткнулся на упоминание об интересной геометрии корпуса АС — TQWP (tapered quarter-wave pipe), что по-русски означает «расширяющаяся четвертьволновая труба». Такое акустическое оформление впервые было описано Полом Войтом (Paul Voight) в 1930 году и является по сути рупором, настроенным на частоту резонанса динамической головки. Серийно акустические системы TQWP производила известная в аудиофильских кругах фирма Lauther, устанавливавшая в них широкополосные динамики с большой характеристической чувствительностью. Такое решение имеет ряд преимуществ с точки зрения электроакустики. Во-первых АС лишена разделительных фильтров и поэтому характеристика её входного импеданса совпадает с характеристикой импеданса головки, что существенно упрощает сопряжение системы с любыми усилителями. Высокая чувствительность делает АС лёгкой нагрузкой для маломощных УМЗЧ, что немаловажно для ламповых, но так же неплохо и для транзисторных усилителей, особенно работающих в чистом классе «А». Кроме того наличие всего лишь одного динамика улучшает ФЧХ АС, что благоприятно сказывается на локализации источников звука и способности воспроизводить быстрые сигналы. С другой стороны у такого подхода есть и недостатки – например ухудшение диаграммы направленности при больших уровнях громкости из-за эффекта зонального излучения.

С точки зрения самодельщиков, TQWP так же имеет ряд преимуществ. В частности – отсутствие необходимости в изготовлении разделительного фильтра, тонкой настройки фазоинвертора и многих других операций, без которых нельзя обойтись при постройке обычных АС. С другой стороны габариты корпуса получаются довольно внушительными, что заставляет обращать особое внимание на подавление механических резонансов.

В общем и целом, загорелся я сделать себе TQWP АС. Кстати, теорию, примеры и Excel-лист для расчёта можно найти на этом сайте. Правда, столкнулся с одной проблемой — с приличными (с резонансной частотой ниже 45 Гц) широкополосными динамиками размеры АС получаются чудовищными. Пока я живу в однокомнатной квартире, такие колонки просто некуда ставить.  За сим, эта идея была тоже отложена до лучших времён — скорее всего до осени 2011 г., когда закончится ремонт в другой квартире и переезд в неё.

Где-то в конце лета 2009 г., от безделья, я решил попробовать сделать акустику для «домашнего кинотеатра». И фронты решил сделать в оформлении TQWP. Т.к. густой могучий бас от таких колонок не требуется, резонансная частота НЧ/СЧ динамика будет лежать выше 45 Гц, диаметр не будет превышать 160 мм, то и колонки выйдут не титаническими, а вполне в духе «покупных», т.е. узкие и высотой в районе 1 — 1,2 м.

Сказано, вернее, подумано — решено. Настал черёд выбора динамиков. С самым простым вариантом — автомобильными двухполосными динамиками связываться не захотел. Оно, конечно, удобно — уже разделительные фильтры есть, декоративные рамки, сетки. Но, автомобильная акустика схожего качества с обычными динамическими головками стоит дороже, т.к. используются материалы и пропитки, позволяющие головкам работать в тяжёлых уличных условиях. Плюс, некоторые авторитетные источники заявляют, что в первую очередь автомобильная акустика создана для воспроизведения звука как можно громче, а уж качество стоит на последнем месте. Хотя, стоит отметить, что есть весьма и весьма приличная автомобильная акустика, но стоимость её удручает.

Поэтому решил брать нормальные динамики для «домашней» акустики. Т.к. никакх предпочтений не было, решил съездить в магазин Аудиомания, чтобы уже на месте проконсультироваться и взять то, что есть в наличии.

Не буду описывать всё то, о чём я говорил с консультантом, упомяну, что тогда меня интересовала только цена и я совсем не думал о том, что надо подобрать подходящий для TQWP динамик. Но об этом чуть позднее. В итоге, остановился на динамиках Arslab: мидбас ALWF05-02S-08 и твиттер ALTW01-01-08:

Результаты измерений взяты с сайта Лига Звука.

Странно, что на официальном сайте компании нет никакой информации по самим динамикам. Поэтому пришлось довольствоваться информацией о параметрах на сайте Аудиомании, плюс нашёл ещё один сайт, на котором есть довольно подробный разбор (как в прямом, так и в переносном смысле) полочной акустической системы Arslab AC-1.

Кстати, хочу заметить, мидбасы оснащены именно фазокорректирующей «пулей», а не колпаком на диффузоре, который предназначен лишь для украшения внешнего вида, ибо не выполняет абсолютно никаких улучшающих функций.

Забегая вперёд, спустя 4 месяца после покупки этих динамиков мне довелось послушать АС Arslab AC-1. О впечатлениях и сравнении — в конце статьи.

Теперь пара слов о разделительных фильтрах, или, как их всё чаще называют на англоязычный лад — кроссоверах. Судя по графикам АЧХ, частота раздела должна быть около 2 кГц. Сначала я думал об испытаниях на трёх частотах: 1800, 2000 и 2200 Гц, но вспомнил, что у меня валяются без дела кроссоверы от моей старой автомобильной акустики Pioneer TS-E176C. Честно, поначалу не было желания делать ещё и кроссоверы — хотелось поскорее собрать колонки, послушать, а уж потом заниматься «тюнингом».

Кроссовер состоит из фильтра НЧ 1-го порядка с частотой настройки 1900 Гц и фильтра ВЧ 2-го порядка с частотой настройки 1800 Гц. То, что надо! Его я и буду использовать в качестве отправной точки. Надо будет измерить АЧХ самой колонки, внести коррективы в кроссовер и собрать уже окончательный вариант фильтра. Ибо расчётные фильтры никогда не подходят! Основная масса времени уходит на «доводку» корпуса и фильтров. Поэтому акустика с хорошим звучанием стоит дорого.

Да, терминалы я тоже купил «родные» — от Arslab.

Итак, динамики куплены, кроссоверы есть, терминалы есть, провода есть — настало время озадачиться корпусом. С уже упомянутого сайта скачал Excel-лист для расчёта корпуса АС. Вот, что получилось:

Сборка

В качестве основного материала корпуса выбрал неламинированную ДСП толщиной 16 мм. В обычных супермаркетах другие толщины не найти. Вообще-то изначально я предполагал использовать МДФ толщиной 22 мм. Не нашёл. Вернее, не очень-то и искал.

После сборки потребуется обработать некоторые углы фрезером и обклеить всё шпоном. Передняя панель будет либо обклеена, либо покрашена. Чертёж гриля пока в разработке — стандартный мне не нравится. Чертёж раскроя здесь тоже не привожу, т.к. сделан он был «от руки» и после окончания процесса распиловки благополучно отправлен в мусорную корзину в магазине.

На фотографии видно, что на передних панелях уже есть отверстия под динамики и вот с ними-то я как следует накосячил — вместо того, чтобы сделать всё «по-взрослому», я решил сделать побыстрее и тем, что было в наличии. В итоге, отверстия под акустические головки были сделаны через жопу: отверстие под мидбас было на 22 мм меньше нужного и его надо было расширять, а отверстие под твиттер я наоборот, сделал слишком большим. В общем, поговорка «поспешишь — людей насмешишь» подтвердилась полностью.

Надо переделывать передние панели. Решил не извращаться боле с коронками и выполнить отверстия с помощью ручного фрезера. Для этого ещё необходимо сделать шаблон, т.к. диаметр отверстий небольшой (124 и 82 мм), а штатная приспособа для фрезерования по окружности слишком велика.

Купил лист фанеры толщиной 4 мм, в магазине распилили его на 4 части. купил 4,8-мм фрезу для многофункционального инструмента Dremel 400, привёз всё домой и занялся изготовлением шаблона.

К сожалению, паз под терминальную крышку придётся делать вручную — размеров фрезерной насадки для Dremel не хватило. Или не делать вообще.

Итак, все детали корпусов изготовлены, осталась сборка. Тут тоже хочу заметить, что в очередной раз поспешил. Надо было посмотреть все варианты сборки изделий из ДСП, чтобы выбрать наиболее оптимальный для такого случая. Эх…

Итак, по-порядку. В качестве крепления деталей выбрал мебельные шканты 8х35, мебельные стяжки 7х50 и столярный клей «Момент». Как позже выяснилось, шкантами в таких делах лучше не пользоваться.

С помощью специального приспособления для дрели (она видна на левой фотографии рядом с дрелью), предназначенной для сверления торцов и сверления под углами в 30, 45 и 60 градусов, выполнил отверстия под шканты в торцах передней, задней, верхней, нижней панелях и перегородках. Т.к. мне было лень (ещё одна ошибка!) расчерчивать детали по линейке и выполнять отверстия по размерам, я решил воспользоваться специальными металлическими маркерами, которые одной стороной вставляются в отверстия под шкант, а с проитвоположной стороны имеют острый шип. Таким образом можно размечать центры отверстий для последующего сверления.

На фотографиях видно, как выглядит корпус внутри, а на правой фотографии виден уже склеенный с одной стороны корпус и идёт процесс установки демпфирующего материала. Кстати, очень удобно крепить этот материал с помощью монтажного степлера.

На левой фотографии — вид вблизи на собранную (без клея) колонку. На центральный фотографии — общий вид, для сравнения — рядом с «Эстонией». На правой фотографии — вид внутри, с уже установленными динамиками. В то же время проверял фазировку, т.к. у твиттеров клеммы одинакового размера и нет никаких подписей.

Плохо то, что простоявшие пол-года панели немного деформировались — слегка изогнулись. На фотографиях этого не видно, но вблизи очень заметно. К тому же, с помощью метода крепления шкантами мне не удалось сохранить точную геометрию корпусов. В некоторых местах расхождение достигло 1 — 1,5 мм. Ну да делать нечего — потом возьму эксцентриковую или ленточную шлифмашинку и выровняю поверхности.

Итак, первая готова!

Во время изготовления первой колонки я намучался с прокладыванием проводов, креплением кроссовера и с установкой демпфирующего материала. При сборке второй колонки я пошёл несколько иным путём.

На левой фотографии видно, что кроссовер и провода установлены на заднюю панель ещё до сборки самого корпуса. На правой фотографии видно, что я устанавливал демпфирующий материал в корпус без установленной перегородки — так гораздо удобнее. Также, на этой фотографии видна сама перегородка с уже установленным на неё демпфирующим материалом.

Ну и спустя день, обе колонки готовы!

И, как оно всегда бывает, в моей бочке мёда оказалась ложка дёгтя. Да и не одна.

Во-первых, я неправильно собрал детали корпуса первой колонки. На центральной фотографии видна разница в отверстии порта (брак — справа). Да, я поставил перегородку ниже лицевой панели, а не за ней. Из-за этого площадь порта меньше на 25,44 см2, нарушено соотношение объёмов внутри корпуса и угол установки перегородки.

Во-вторых, демпфирование той же первой колонки было выполнено не полностью — я слишком торопился собрать корпус и забыл уплотнить некоторые полости.

В-третьих, изначально я планировал поиграться с кроссоверами, но ввиду того, что они находятся внутри склеенных корпусов, это не представляется возможным.

 

Прослушивание

Прослушивание я проводил аж в трёх местах: у себя дома, дома у отца и в своей второй квартире.

В тестах принимала участие следующая аппаратура:

Комната №1 (20,5 м2)

Комната №2 (17 м2)

Комната №3 (14,5 м2)

Впечатления

Комната №1

Я сравнивал новую акустику и «Эстонию». «Пионер» конкретно сдал, что «Ласпи», что «Веге». К сожалению, этот A/V ресивер среднего ценового диапазона рассчитан именно на «домашний кинотеатр», с использованием сабвуфера. В стерео режиме басы настолько вялые, что прошибает слеза. Несмотря на то, что середину и верхние частоты он передаёт приемлемо, звук в целом никакой. Что, в принципе, на «Эстонии», что на TQWP. Однако, стоит отметить, что TQWP играют чуть детальней, чем «Эстония», но последняя имеет более широкую сцену.

«Ласпи» звучит лучше, чем «Пионер». Кстати, «Ласпи», несмотря на то, что это советский усилитель, собран на импортных операционных усилителях — LF355N от STMicroelectronics в предварительном усилителе. На этом усилителе TQWP звучит лучше, чем «Эстония». Сцена хорошая, звук детальный. Правда, «Эстония» заруливает по басам — всё-таки она трёхполосная и с НЧ-динамиком с резонансной частотой 41Гц.

«Вега» — мастер по басам. Басов даже очень много. Сцена немного хуже, чем у «Пионера» и у «Ласпи» и средние частоты завалены, что, впрочем, почти полностью нейтрализуется эквалайзером. TQWP снова звучит чуть хуже «Эстонии» — более выражена направленность колонок. Если учитывать басы, то — значительно хуже. Ну да не в басах дело.

Что интересно, «Ласпи» с включённой тонкомпенсацией играет почти как «Вега». В очередной раз убедился, что тонкомпенсация ухудшает звук. По мне так лучше я пожертвую сильновыраженным басом, чем получу провал по средним частотам.

Слушал разные жанры: хард-рок, фанк, диско, транс, классику. Т.к. колонки больше мидбасовые, то диско и транс играли хорошо. Рок и фанк — чувствовалась нехватка басов. Классика лучше звучала на «Эстонии».

Комната №2

Проводилось сравнение TQWP и двухполосной полочной акустики AKAI. Что за модель — понять невозможно, довольно старая — шильдики стёрлись, но звучит отменно. На мой вкус, TQWP играли более ярко, чем AKAI, но менее детально. Звучание «Техникса» мне понравилось больше, чем звучание моей аппаратуры. Отцу тоже приглянулись мои колонки, правда такие ему ставить некуда.

Комната №3.

Проводилось сравнение TQWP и трёхполосной полочной акустики Fisher (модель не помню ). На «Техниксе» «Фишер» зарулил мои TQWP как следует. Ну, блин, на то они и «Фишеры». Сам же «Techics SA-A900MK2″ мне понравился по звучанию больше всего. Отличный аппарат.

Потом подключили «Tandberg». Несмотря на 30-летний возраст, этот аппарат звучит очень хорошо, почти как «Techics SA-A900MK», но чуть помягче, что говорит о наличии чётных гармоник (которые так нравятся любителям лампового звука). Но звук очень чистый. На нём «Фишеры» тоже звучали лучше.

Выводы

Как я уже упоминал в начале статьи, мне довелось послушать полочную акустику Arslab AC-1. На мой взгляд, мои TQWP играют более ярко. Да, можно принять во внимание, что родные колонки я слушал в помещении минимум 35 м2, но у меня дома моя акустика звучала ярче. В основном по басам. Лично я увидел преимущество TQWP перед фазоинверторным исполнением в расчётном ящике.

Теперь о планах на будущее. Т.к. я накосячил с изготовлением одной колонки, то её следует переделать. Но, не просто переделать одну колонку, а полностью переделать обе (планы так и остались планами, а то и вовсе исчезли — прим. от 2016 г.).

Во-первых, надо собрать корпуса, чтобы не было расхождений в размерах. Я уже понял, как это следует сделать — благо фрезер есть.

Во-вторых, надо убрать кроссовер в основание колонок, чтобы можно было его безболезненно изменять.

В-третьих, с этого сайта я скачал подробную математическую модель TWQP и на основании этих расчётов собираюсь повторить свой опыт.

В-четвёртых, я всё-таки собираюсь создать акустику для «домашнего кинотеатра», и, даже несмотря на непригодность динамиков Arslab для TWQP (Qts=0.383), я хочу получить приемлемый звук для кинофильмов, хочу сделать всё «по-взрослому».

И, наконец, в-пятых, я собираюсь сделать корпуса из МДФ (больше никогда не буду использовать ДСП), что позволит выполнить более художественное оформление.