Вбудована акустика для житлових кімнат, кухні, ванній - як вибрати і зробити своїми руками

Вбудована акустика в житлових приміщеннях зазвичай використовується, щоб менше захаращувати кімнати і не вносити чужорідні по вигляду об'єкти в інтер'єр. Перше особливо актуально в тісних наповнених предметами приміщеннях - кухні, ванній - а останнім в інтер'єрах лаконічних стилів.

Однак мало кому відомо, що вбудована акустика дозволяє також істотно поліпшити якість озвучування невеликих кімнат з неважливими власними акустичними параметрами, використовуючи недорогі динаміки середнього рівня вірності відтворення звуку. Чому? Вбудовані акустичні системи (АС) такого призначення в принципі не можуть виготовлятися на продаж з доставкою до місця установки, їх потрібно робити прямо в приміщенні; як правило, в порядку нескладного будівельного ремонту. Мета цієї публікації - дати читачеві відомості, що дозволяють як правильно встановити покупну встаіваемую АС, так і вмонтувати саморобну в обшивку стін, фальшпотолок, арку, ін. Гіпсокартонні конструкції або меблі.

конструкції

Вбудована домашня акустика по способам конструктивного виконання поділяється на 2 великі групи: інтегровану і модульну вбудовану. Остання випускається у вигляді АС в сплощеному корпусі або широкосмугових моноблочних випромінювачів звуку (ІЗШМ), див. Рис. Модульно-вбудовуються АС при тих же, формально, технічних даних коштують значно дорожче окремо встановлюваних, а звук дають помітно гірше. Причина - габаритна глибина модульної АС не повинна бути більше товщини обшивки стін; як правило - 60 або 80 мм. Тому, по-перше, в динаміках для модульних АС вкрай важко виявляється застосовувати потужні і складні магнітні системи, що забезпечують довгий хід дифузора і найкращу якість звуку. По-друге, пропорції корпусу виявляються далекими від оптимальних. З іншого боку, монтаж модульних АС жодних труднощів не представляє: вирізують в обшивці отвір за розмірами, зазначеним з паспорті АС, виводять з нього дроти, підключають до АС і просто вставляють її на місце: корпус забезпечений засувками, а на лицьовій панелі є отвори , через які їх віджимають при необхідності демонтажу. Так що з модульно-вбудовуваними АС на цьому і закінчимо.

ІЗШМ - системи звуковідтворення середнього або базового класу якості. У квартирі широкосмугові випромінювачі звуку використовують для озвучування невеликих захаращених приміщень: кухні, ванній, передпокої, в яких ставити висококласну акустику сенсу немає. Випускаються ІЗШМ, як правило, під монтаж в гіпсокартонну обшивку і тому мають також невелику конструктивну глибину. Однак звучання ІЗШМ можна помітно поліпшити, вмонтувавши їх в меблі; один із прикладів буде розглянуто далі.

інтегровані системи

Вбудована акустична система інтегрованого типу з точки зору озвучування нероздільна з конструкцією або предметом меблів, в який вбудована, тобто останні є акустичним оформленням первинного джерела звуку (збудника системи). Первинним джерелом звуку може бути як ІЗШМ, так і звичайний 2-3 смуговий комплект готовок гучномовців ГГ (динаміків) в розділовими фільтрами і аттенюаторами частотних каналів (в висококласних системах). Саме інтегровані АС дозволяють отримати високоякісний звук в невеликих приміщеннях з посередньою власної акустикою, тому що розміри акустичного оформлення виявляються співмірні з довжиною хвилі наинизший чутних частот звуку.

Оформлення і АЧХ

Конструктивне оформлення інтегрованої акустики для будинку може бути виконано 2-мя принципово різними способами. Якщо подати музичний сигнал на ГГ, просто лежить на столі, то басів (низьких частот, НЧ) чутно не буде: довгі звукові хвилі від фронтальної і тильної поверхонь дифузора тут же зійдуться в протифазі і погасять один одного. «Глушити» випромінювання з тилу безпосередньо на динаміці можна: по-перше, від великий пружності замкненого в малому обсязі повітря власна резонансна частота ГГ зросте настільки, що баси все одно пропадуть. По-друге, з тієї ж причини дифузор буде прогинатися і давати призвуки, тобто з'являться спотворення звуку на середніх частотах (СЧ) у вигляді хрипів. Завдання будь-якого акустичного оформлення динаміків якраз і полягає в тому, щоб або придушити випромінювання з тилу дифузора, не збільшуючи істотно резонансної частоти ГГ і протитиску на дифузор, або, «перевернувши» тил випромінювання на 180 градусів по фазі, перєїзлучить його з фронту або, по крайней мере, з області, віддаленій від фронтальної сторони АС на відстань, багато менше довжин хвиль НЧ. Прикладами акустичного оформлення 1-го роду є закритий ящик або щит (акустичний екран) зі звукопоглощающей структурою; 2-го - фазоинвертор, лабіринт, пасивний випромінювач і ін.

Примітка: відомо також акустичне оформлення АС, так би мовити, комбінованої дії - відкритий ящик, він же з панеллю акустичного опору (ПАС), рупори різних типів. Відкриті ящики не годяться для сучасних компресійних динаміків і, також як і рупори, не можуть бути вбудовані в сплощені по одній координаті предмети / конструкції. Тому про них обмежимося згадкою.

Ящик

За схемою закритого ящика виконуються найчастіше вбудовані колонки в складі меблів. Закритий ящик кілька підвищує резонансну частоту ГГ, але спад його АЧХ (амплітудно-частотної характеристики) в сторону НЧ монотонний і пологий (зліва на рис.), Що робить звук більш прозорим і м'яким. Це важливо в приміщеннях з поганою власної акустикою - кухнях, ванних. Не менш важливо там і те, що закритий ящик можливо зробити герметичним: в поєднанні з вологостійким динаміком (див. Далі) можна отримати АС, тривалий час витримують важкі умови експлуатації.

щит

Акустичний екран теоретично не впливає на власні АЧХ і резонансну частоту ГГ. На стандартному екрані спеціальної конструкції якраз і знімають Техданние ГГ в звукомерних камерах. Однак динаміки на щиті, вбудованому в стіну, схильні до дії пилу і, можливо, кліматичних факторів, якщо будівля не утеплено як слід зовні, тому на щит-обшивку бажано ставити динаміки тієї ж конструкції, що і в кухню / ванну (див. Далі) . Внаслідок неможливості застосовувати в них потужні складні магнітні системи власна добротність таких ГГ Q> 0,7, чому АЧХ на НЧ падає вже не монотонно, але і без великих провалів, в центрі на рис. Понад 95% слухачів, в т.ч. ординарних музикантів, погіршення якості звучання через це не зазначає.

З поворотом фази

АС з обертанням фази тильного випромінювання дозволяють отримати максимальну звукову віддачу ГГ на НЧ, в т.ч. і на частотах нижче власної резонансної динаміка. Ціна цього - «горбата» АЧХ і різкий її спад на НЧ, праворуч на рис. Стосовно до вбудованих АС - також інтенсивний повітрообмін з кімнатою (крім систем з пасивним випромінювачем). Тому інтегровані АС з поворотом фази тильній хвилі робити небажано.

Примітка: якщо ви шанувальник Heavy Music (група Doors), ранніх Pink Floyd, важкого року і металу, то вам якраз і потрібні АС малого обсягу з фазоінвертором або рупорні - у них самий «злий» звук.

Про динаміках в стелі

Стельові динаміки використовуються в системах звуковідтворення домашніх кінотеатрів, про що ми ще згадаємо в кінці. Але вбудовувати АС в стелю має повний сенс і для прослуховування звичайного стерео, на висоті не більше 2,5 м. Справа в тому, що людина погано визначає локалізацію джерел звуку по висоті. Баси по висоті джерела розрізняються дещо краще (за рахунок резонансу в порожнинах тіла, між іншим), але як раз вони основного стереоефекту не створюють.

У невеликих кімнатах зона повного стереоефекту виявляється дуже малою, поз. 1 на рис. Якщо ж підняти динаміки вгору, розташувавши їх з нахилом, то «хвіст» стереозоне за рахунок того ж підйому вгору стягнеться в проекції на підлогу (поз. 2), і реальна зона стереоефекту розшириться, поз. 3.

Вітальня, спальня та т.п.

Робити інтегровану акустику в житлових кімнатах доцільно перш за все економічно. Чому - див. Ціни на модульні АС. Ще краще, якщо стіна, на якій будуть розміщені динаміки, утеплена зовні або суміжна з сусідньою кімнатою. У такому випадку, якщо обшивка під акустику виконана правильно (див. Нижче), можна просто взяти дошку (передню панель) від старих колонок разом з динаміками і розділовими фільтрами і поставити в стіну. Потрібний обсяг повітря за дошкою легко виходить встановленням горизонтальних перегородок. Головне завдання при цьому - обшити стіну так, щоб гіпсокартон НЕ резонував.

Схеми обрешітки під обшивку стін гіпсокартоном з установкою вбудованої акустики для музики і телевізора з сабвуфером (загальною для обох каналів бас АС) дані на рис. Акустичне оформлення комбіноване - щит з поглинає структурою, її утворюють перфоровані рейки обрешітки спільно з порожнинами між ними, і / або закритий ящик. Розмір вічок обрешітки - не більше 400х400 мм. Крок установки кріплення гіпсокартону - не більше 80 мм. Якщо порожнини за обшивкою заповнити мінватою (краще - синтепоном, див. Також далі), звук тільки покращиться. Нахил кутових секцій щодо базової стіни - 10-30 градусів. Решетування однорівнева, її рейки врізаються на перехрестився впівдерева. Канали перфорації «дірявих» рейок обрешітки повинні розташовуватися паралельно стіні. Оскільки басових динаміків конструктивною глибиною 40 мм не буває, під сабвуфер потрібно з цілісних рейок або дощок товщиною 40 мм вигородити надставку-ящик. Динаміки в соотв. осередки обрешітки монтуються обов'язково на дошках завтовшки від 20 мм.

Про обсяг за динаміками

Якщо в описане акустичне оформлення будуть встановлюватися динаміки з фільтрами від старої АС з фазоінвертором, то всю обрешітку потрібно буде зібрати з цілісних рейок, а обсяг за динаміками підігнати до величини його у вихідній АС за допомогою горизонтальних перегородок, тому що інакше робота фазоінвертора порушиться.

Якщо ж встановлюються динаміки від старих АС типу закритий ящик, то обсяг за кутовими динаміками в стіні потрібно перерахувати на максимально допустимий з якої-небудь з відомих методик або скористатися спрощеною (див. Далі). Справа в тому, що на виробництві, в т.ч. в дуже солідних фірмах, дизайнери, маркетологи, економісти та ергономісти часто всім скопом тиснуть на конструкторів, змушуючи їх робити АС - закриті ящики обсягу багато менше оптимального. Напр., Обсяг потенційно дуже непоганий 6АС-1 зробили 6,5 л в розрахунку на певну категорію споживачів, а технічно оптимальний для тих динаміків - 30 л. Звук тих же динаміків з фільтрами в потрібному ящику змінюється разюче - не в гіршу сторону.

ванна

Те, що в ванну потрібна вологостійка акустика, очевидно. Ціни на дінамікі- «непромокашкі» категорії Hi-Fi в фірмових прайсах також очевидні і здатні викликати бурю різноманітних емоцій, окрім радості. Отже, перед нами завдання - зробити досить високоякісну вбудовану акустику для ванної, обійшовшись динаміками більш доступними.

динаміки

Умови експлуатації акустики у ванній кімнаті досить схожі з такими в автомобілі. Відмінності в тому, що у ванній 100% вологість повітря при підвищеній його температурі виникає набагато частіше, і не виключено регулярне потрапляння на АС бризок води. Звідси випливає, що нам потрібно в ванну підібрати автомобільні динаміки можливо більш вологостійкі «з лиця», а з тилу захистити їх від туману і конденсату, тому що найуразливіші для кліматичних впливів частини будь-якого динаміка - котушка і магнітна система.

Динаміки для саморобної акустики в ванну повинні, по-перше, мати пластиковий дифузор. Звук такі дають до четверного (за п'ятибальною шкалою) з ма-а-леньким плюсиком, але в гігієнічної ванни на кращий розраховувати і не доводиться. Ванні кімнати з обшивкою по латах залишимо в замовчуванні: вони корисніше для мікробів і павуків, ніж для людей. Стосовно до умов експлуатації в ванній кімнаті доведеться додатково звернути увагу на деякі конструктивні особливості Автодинамик, а як їх вибрати з технічних даними, див. Відео нижче.

Відео: вибір автомобільних динаміків для вбудовування по тех. характеристикам

Для підвищення стійкості АС до мікроклімату ванній потрібно використовувати динаміки або широкосмугові, або моноблочні ІЗШМ; розділових фільтрів в корпусі АС не повинно бути. Якщо динамік являє собою ІЗШМ, то дифузори всіх ланок (НЧ, СЧ, ВЧ) повинні бути пластиковими або металевими (металізованими), СЧ-ВЧ ланки повинні бути розташовані на вологостійкому монтажному модулі, а проводка до них виконана прихованої (зліва на рис.) ; Автодинамик, дифузор хоча б однієї ланки яких целюлозний, а проводка до СЧ-ВЧ відкрита (праворуч на рис.), в ванну не годяться, хоч би в салоні машини вони співали, як хор Александрова в Великому Театрі.

Ящик

Захистити тил динаміка від ванного клімату можливо, застосувавши акустичне оформлення закритий ящик. Вбудовувати АС-ящики доведеться або в кути, бічні або верхній, під стелею, або в ванну меблі: шафа, тумбу, трюмо.

Правильні пропорції закритого ящика для акустики дані на поз. 1 рис., А мінімально допустимий обсяг для широкосмугових і Автодинамик довготривалої потужності 6-20 Вт (20-60 Вт музичної) приблизно можна взяти (в літрах), що дорівнює 1,4 довготривалої потужності або 0,47 музичної (пікової). Максимально допустимий обсяг беремо рівним від 1,8 пікової потужності або 5,4 від довготривалої. Зверніть увагу, що динамік встановлюється точно по центру лицьовій панелі: так потрібно, щоб уникнути спотворень звуку внаслідок інтерференції всередині ящика звукових хвиль. Якщо обсяг ящика ближче до мінімального, звук на СЧ буде голосніше і чіткіше, але нижня межа відтворюваних частот зрушиться вгору, тобто глибокі баси пріглушат або затухнуть. Якщо ближче до максимального - навпаки.

Примітка: з потужностями динаміків потрібно розбиратися по специфікації, тому що в позначеннях наявний різнобій. Напр., 10ГДШ-1 по-новому став 10ГД-36К, і «10» позначає його довготривалу потужність в ватах. А ось у 25ГДН-1-8-80 довготривала потужність теж 10 Вт.

Матеріал корпусу - МДФ або фанера товщиною 18-24 мм. Деталі з того і іншого 2-3 рази просочуються наскрізь водно-полімерної емульсією. Збірка акустичної системи «закритий ящик» для ванної проводиться слід. чином:

1. Збирається на силіконовому клею і стійкому до корозії кріпленні коробка без передньої стінки (лицьовій панелі);
2. Крізь задню (бічну) стінку проводиться кабель, виводиться назовні з отвору прим. на 0,5 м, а кабельний ввід герметизується силіконом;
3. У корпус вкладається заповнення (див. Нижче);
4. В отворі з відступом від краю на товщину лицьовій панелі кріпиться для неї монтажна рамка з рейки від 20х20 до 40х40;
5. На лицьову панель встановлюється динамік;
6. Стик корпусу динаміка і лицьовій панелі герметизується силіконом;
7. Провід припаиваются до клем динаміка. Чи не вставляються в штатні затискачі! І стежте за полярністю (фазіровкой), потім не виправиш! Пайки захищаються нитролаком;
8. На монтажну рамку змійкою наноситься силіконовий клей;
9. Лицьова панель з динаміком встановлюється на місце і закріплюється нікельованим або хромованим кріпленням: по кутах, посередині коротких сторін і по 2 точки кріплення на довгих сторонах;
10. Вікно з дифузором динаміка затягується захисної мікросіткою, напр., З клаптя жіночих колготок на рамці;
11. Монтується бризкозахисний решітка (див. Далі);
12. АС двічі лакується акриловим лаком і встановлюється на місце.

заповнення

Вбудована акустика для ванної повинна бути якомога більш компактною, і давно відомий засіб збільшити фізичний обсяг ящика проти геометричного. Для цього в корпус АС поміщають вертикально пухкий рулон синтепону, поз. 2 на рис. Заповнення поглине енергію внутрішніх звукових хвиль, чому термодинамічний процес в ящику стане ізотермічним, а не адиабатическим. Це еквівалентно збільшенню обсягу ящика в 1,4 рази (показник адіабати). Тобто, прикидаємо, як описано вище, обсяг ящика, ділимо його на 1,4, потім по отриманого значення і пропорціям ящика обчислюємо його внутрішні розміри, а по ним і товщині матеріалу - зовнішні і розміри деталей.

Жалюзі-лінза

Спільно з мікросіткою надійно захистить динамік від бризок жалюзі з похилих вниз під 45 градусів жорстких вологостійких пластин з полірованої (щоб уникнути спотворень звуку) поверхнею, поз. 3. Встановлюється жалюзі на всю ширину лицьової панелі, а по її висоті понад вікна під динамік - необмежено. Крок установки пластин - 12-18 мм. Раціонально буде також виконати жалюзі у вигляді акустичної лінзи, що розширює зону стереоефекту, що у ванній важливо. Форма пластин для жалюзі-лінзи дана на поз. 4.

Ящик для жвавих

Відносно недорогі у вологостійкому виконанні широкосмугові малопотужні динаміки з коротким ходом дифузора; недорогі Автодинамик часто того ж типу. Американські радіоаматори прозвали такі динаміки жвавими за велику гучність звучання при малій потужності, що підводиться і жорсткий, різкий звук. Причина останнього - велика нерівномірність АЧХ у всьому робочому діапазоні.

В останні роки звучання «жвавих» стало набагато краще: виробники в масу для відливання дифузора стали додавати дрібно нарубані шовкові нитки, але для вологостійких «жвавих» таке рішення не застосовується, тому що їх дифузори відливають з пластика. Проте, змусити «жваві» звучатиме на рівні базового Hi-Fi можливо. Крім динамічного діапазону, але в невеликій ванній або кухні це обмеження несуттєво.

Перше, «жваві» динаміки об'єднуються синфазно в четвірки-квадруплети. Крім деякого згладжування АЧХ, резонансна частота квадруплета виявляється прим. в 1,7 рази нижче, ніж одинарного динаміка з нього. Тобто, у одного 110 Гц, а у квадруплета буде 65 Гц, що вже тягне на Hi-Fi. Але захоплюватися «розмноженням» динаміків не варто, тому що при цьому падає чіткість і сила, «пружність» басів. Напр., Якщо 24 динаміка з резонансом в 150 Гц запхати і один ящик, то підсумкова резонансна частота буде 20 Гц. Однак вірно відтворювати це збіговисько буде тільки синусоїдальний сигнал, а якщо дати музику, то піде невиразне утробне уханье, в якому і музикант не розбере, де великий барабан, а де контрабас.

На додаток до об'єднання в четвірки поліпшити якість звучання «жвавих» можна, поміщаючи квадруплет в корпус трикутної в плані форми. Для вбудованих АС це тим більше добре, що таким чином реалізується і бічна, і стельовий акустика. Креслення розробленої американськими радіоаматорами акустичної системи «Четвірка жвавих» дано на поз. 5 рис. Зверніть увагу, що вісь квадруплета також зміщена від центру лицьовій панелі. Розміри - по всередині. Заповнення синтепоном покращує звук, як і в прямокутному ящику.

кухня

У кухні зручно слухати музику від кухонного радіо-плеєра зі штатними динаміками, поз. 1 на рис., Які напевно ті ж «жваві» з шовком. Коштує таке господарство в загальному недорого, а отримати від нього цілком пристойний бас можна, вмонтувавши динаміки в спинку кухонного куточка, поз. 2. Якщо у вас є бажання зробити кухонний куточок точно під свою кухню своїми руками (що цілком під силу рядовому домашньому майстру), подумайте про цей варіант.

Порожнина за спинкою дивана зверху, знизу і з боків щільно відгороджується, а посередині розгороджується глухою перегородкою (поз. 3), щоб не псувати стерео. Ящики заповнюються синтепоном, і все позаду зашивається ДВП. Щоб стерео в невеликому захаращеному приміщенні було чіткіше, а звук соковитіше, верхній кут над акустикою (під стелею або підвісним шафою) скругляют гіпсокартоном або фанерою, вгорі на поз. 2. Таке технічне рішення вперше було застосовано в широко відомої колись АС «Кюхетта». На жаль, стерео «Кюхетта» так і не народилася: для неї потрібні були два абсолютно вільних суміжних кута на короткій стіні, що в сучасних квартирах навряд чи реально.

5-1 і кіно

Для домашнього кінотеатру, як відомо, використовується акустика системи 5-1 з додатковими стельовими динаміками. Її творець, видатний, навіть, без перебільшення, великий звукотехник Чарльз Долбі не раз нарікав, що 5-1 надто вже завзято вихопили для комерційного використання. Він придумав акустику 5-1 для полнооб'емной кіно майбутнього, де глядач, по ідеї, зможе ходити по сцені, розглядаючи персонажів і обстановку з усіх боків. Кіно 3D - тільки ілюзія об'ємності; по суті, це вдосконалена стереопара. Як і 5D, 7D, 9D. Куди там фантастам минулого з їх нещасним четвертим виміром. Але всі ці «D» об'ємні не більше, ніж зображення кубика в ізометрії.

Звук 5-1 може, звичайно, оживити і фільм на плоскому екрані, але для цього потрібна зовсім інша культура постановки, якої поки немає і в теорії. А відчуття проїжджаючого крізь глядача автомобіля або тупіт за спиною, коли персонаж біжить перед очима, не дають нічого, крім шкоди душевному і, через нього, фізичному здоров'ю. Але повернемося до техніки: якщо хто обзавівся домашнім кінотеатром, то налаштувати його акустику під приміщення потрібно правильно, система 5-1 до цього дуже критична.

Розташування динаміків для домашнього кінотеатру з системою озвучення 5-1 показано зліва на рис. Його основа - т. Зв. малюють АС (показані червоними стрілками), що утворюють звичайну акустичну стереопару. Налаштування 5-1 під кімнату проводиться підбором правильного їх розташування, тому що малюють АС звуку 5-1 вбудованими робити не слід, або потрібно спочатку проектувати 5-1 під приміщення. Для чого потрібно повне знання електроакустики в теорії і на практиці або вельми і вельми значні кошти.

Щоб самостійно зробити акустику для домашнього кінотеатру, які малюють акустичні системи потрібно робити підлоговими; для зручності настройки і можливості заховати їх серед меблів - у вигляді високих вузьких колонок (показані червоними стрілками праворуч на рис.). Оптимальний вид акустичного оформлення для такого випадку - лабіринт, тим більше що звукові колонки лабіринтового типу можна зробити своїми руками, володіючи лише самими початковими знаннями в електроакустиці і звичайним домашнім інструментом.

Примітка: детальну інформацію про загальну теорію і практику конструювання акустичних систем своїми руками рекомендуємо вивчити за посиланням .