Всем датагорцам привет! После небольшого перерыва решил продолжить свои изыскания в изготовлении акустики в домашних условиях. Напомню свой первый опыт Постройка активных компьютерных АС на основе Sven SPS-608 и автодинамиков Hertz DCX 690. На этот раз решил сделать что-то более «серьезное». Идея осталась без изменений, т.е. минимум затрат, и максимум использования подручных и доступных материалов. Вот что в итоге вышло: акустические колонки формата TQWP
.
Tapered Quarter Wave Pipes в моем исполнении
↑ Идея
Что имелось в наличии — практически весь необходимый инструмент, а это уже полдела. Так же имелась автоакустика Soundmax SM-CSM62, практически новая
Понимаю, что опытные скажут, что мол опять автоакустика, да на ней ничего путного не построишь и т.д., ну ничего страшного, так сказать будем учиться на своих ошибках, что бы потом было легче, да и руку набить на постройке — это дорогого стоит.
Внешний вид был выбран изначально и не обсуждался. Вертикальные узкие и высокие напольные АС. По всем параметрам акустики (а они, как выяснилось, у среднебюджетной акустики 16.5 см. практиче одинаковые) предполагалось делать ЗЯ, что более благоприятно для автоакустики, да и проще в изготовлении. Были заказаны у знакомого панели ДСП размером 1200×200х200 мм, что в итого дало бы примерно около 40 л. чистого внутреннего объема, который при необходимости можно было чем-либо заполнить, для его уменьшения.
Но мы не ищем легких путей. Прокручивая Интернет в очередной раз, наткнулся на статью по описанию и изготовлению TQWP. Решение было принято и начался процесс. Так же АС строились на перспективу, с возможностью дальнейшего апгрейда под замену акустики. Расчет производился в одноименной программе
Расчет и чертеж АС TQWP
Так как никаких параметров ТС по данной акустики найти не удалось, а для расчета необходим всего один Собственная резонансная частота динамика (Fs), было перелопачено куча информации по 16,5 см автоакустики со схожими конструкциями и материалу изготовления диффузора и опытным путем было установлено, что Fs в среднем разнится в пределах от 50 до 80 Гц. Была выбрана 60 Гц. Небольшая ошибка в выборе Fs по большому счету не приводила, к каким либо существенным отклонениям в расчете программы.
Программы по аудио
BassBox Pro 6 – одна из лучших, в своем роде, программ для расчёта акустических систем всех типов: закрытый ящик, фазоинвертор, bandpass, а также для замера параметров динамических головок. Огромная база данных параметров динамиков, практически всех, известных производителей.
Bcalc – расчет выпрямителя с Г-фильтром. Не требует установки.
Edge – программа для расчета эффекта бафла для акустических систем. На английском. Установка не требуется. Файл находится в архиве.
Coil Calculator 1.01 – программа для расчета катушек индуктивности, на русском. Однослойные и многослойные катушки. Каркас катушки, количество витков и индуктивность. Установка не требуется. Файлы в находятся в архиве.
Generator – простой генератор (от 0,1 Гц), на английском, не требует установки.
JBL Speaker Shop – две программы: по расчету корпуса для НЧ динамика Enclosure Module и расчету пассивного фильтра для многополосных акустических систем Crossover Module. Enclosure Module – это программное обеспечение помогает определить объем и размеры корпуса и оценить качество звучания. Конструкция анализируется в два этапа. Crossover Module – данное программное обеспечение позволяет производить расчет двух- и трех- полосных пассивных фильтров от первого (6 дБ/окт.) до четвертого (24 дБ/окт) порядка и целого ряда типов фильтров: Bessel, Butterworth, Chebychev, Gaussian, Legendre, Linear-Phase и Linkwitz-Riley.
Movavi – легкая и удобная программа для работы с музыкой, видео и изображениями.
Power Sup – Программа предназначена для широкого круга радиолюбителей и позволяет полностью рассчитать источник питания для усилителя мощности звуковой частоты. Она учитывает особенности потребления энергии при звуковоспроизведении и обладает достаточно высокой точностью.
sPlan 7.0 – очень удобная и простая программа для рисования схем, чертежей с большим выбором элементов. Русская версия.
Sprint Layout 5.0 – простая программа для создания двухсторонних и многослойных печатных плат. Программное обеспечение включает в себя многие элементы, необходимые в процессе разработки полного проекта. Sprint-Layout позволяет наносить на плату Контакты, SMD-контакты, проводники, полигоны, текст и так далее. Контактные площадки могут быть выбраны из широкого набора. Широко используется любителями для подготовки рисунка для изготовления платы методом “лазерного утюга”.
TQWP-RUS – данная программа представляет собой EXCEL-евский файл, в котором собран инструментарий для расчёта корпусов Tapered Quarter Wave Pipes (Tube) Коническая Четверть Волновая Труба, описанный Полем Войтом в 30-х годах прошлого века. За основу был взят файл John Rutter по расчетам David B. Weems, сделана попытка минимизировать разброс параметров вычислений допущенных в этом файле, произведена адаптация под метрическую систему мер. Также автор добавил блок расчёта деталей корпуса с возможностью вывода на печать эскизов с размерами.
Trans 50 Hz – программа расчета сетевого силового трансформатора на 50 Гц.
TS Calc – калькулятор для расчета эквивалентного объема по принципу добавочной массы и известного объема на основе данных резонансов измеряемого динамика. А также расчет добротностей.
3 осциллографа – 3 виртуальных программы, не требуют установки.
Калькулятор по элементам – программа для расчета колебательных контуров, фильтров, индуктивностей, сопротивлений и трансформаторов. А также маркировка сопротивлений, дросселей и SMD транзисторов. Возможность подбора аналогов микросхем и транзисторов.
Расчет площади радиатора – программа-калькулятор для расчета примерной площади радиатора, для транзисторов, микросхем и деталей, которые рассеивают тепло. Формат файла [.xls] в архиве.
Расчет резистора по цвету – программа для определения номинала постоянных резисторов по цветовой маркировки. Установка не требуется. Файлы находится в архиве.
Транзистор 1.0 – программа для определения транзисторов по корпусу и маркировке. Требуется установка. Файл в архиве.
RLC-meter 1.11 – программа для измерения сопротивления, индуктивности и емкости неизвестных электронных компонентов. Требует изготовления простейшего переходника для подключения к звуковой карте компьютера (два штекера, резистор, провода и щупы). В качестве тестового сигнала используется сигнал синусоидальной формы, генерируемый звуковой картой. В этой версии программы используется только одна фиксированная частота 11025 Гц. Описание программы.
RLC-meter 2.16 – программа для измерения сопротивления, индуктивности и емкости неизвестных электронных компонентов. Требует изготовления простейшего переходника для подключения к звуковой карте компьютера (два штекера, резистор, провода и щупы). В качестве тестового сигнала используется сигнал синусоидальной формы, генерируемый звуковой картой. В предыдущей версии программы использовалась только одна фиксированная частота 11025 Гц, в этой версии к ней добавилась вторая (в 10 раз меньшая). Это позволило расширить верхние границы измерений для емкостей и индуктивностей. Описание программы.
↑ Этапы сборки
Т.к. изначально были заказаны панели высотой 1200 мм, пришлось в дальнейшем сверху устанавливать перегородку, для подгонки к расчетным размерам. Как раз в верхнем боксе расположился кроссовер и ВЧ динамик.
Процесс выпиливания отверстий под динамики и дальнейшей подгонки, а также вся первичная сборка производилась в гараже. Окончательная сборка производилась дома. Вот некоторые этапы
Все стыки проклеивались клеем «Момент» и стяжка шурупами 3,5×30 мм. Частично паредняя и задняя стенки изнутри были проклеены автомобильной звуко-вибро изоляцией, оставшейся с давних обрезков. Одновременно, для удобства был прикреплен наполнитель — 300-й синтепон. Наполнитель использован примерно на 70-80% от общего объема.
Ну и как выяснилось, самый трудоемкий процесс — это обшивка карпетом.
Сами АС установлены на самодельные подставки, которые стоят на мебельных ножках-проставках.
Вот так это выглядит в оконченном состоянии
И на месте
WinISD
существует в виде бета версии. И она считается как бы недоделанной. Но считает она практически все, что требуется при конструировании АС. Мы рекомендуем эту программу именно тем людям, которые не имеют желания очень глубоко погружаться в процесс изучение софта. А ставят себе прикладную задачу, – сделать быстро расчет ящиков АС и кроссоверов к ним.
Сотворил ее неизвестный энтузиаст из Финляндии:
Juha Hartikainen
Программа бесплатна и скачать ее можно здесь.
Категорически не рекомендуем последние версии программы. Используйте WinISD 0.44 (year 2002)
Так как в каждой новой версией программы добавляются не особо нужный функционал. Но исчезает главное ее достоинство, – удобство использования и интуитивно понятный интерфейс. Хотя, после того как вы освоите первую версию программы, – переход на последующие ее версии будет очень простым.
Программа работает на ХР и Win7 точно. Далее не смотрели.
↑ Звук
Пока эта АС слушается на древнем МЦ Panasonic SC-CH75GC-K который служит верой и правдой с далекого 1996 г. Честно говоря очень доволен звучанием. Нет ни малейшего намека на бубнение. Есть очень приятный мягкий бас. Вообщем и целом звук очень приятный и довольно напористый. Тестовый диск показал, что низ от 40 Гц, но отчетливо слышимый от 50 Гц. Реально в музыке думаю где то от 55-60 Гц. Хотя стекла начинают подзвякивать и в груди отдавать при 50% громкости в комнате 18 м2. Понравилось как звучит Jazz, как вокальный, так и оркестровый. Весь Металл отыграли на ура. Особенно понравился Stoner Metal/Rock, с его тягучими низкими гитарными рифами.
Всем спасибо за внимание.
Не бойтесь начинать и делать ошибки. Все приходит с опытом.
Выводы
1. Расчеты с использованием российской документации позволяют оценить степень укрепления отверстий в корпусе аппарата без учета влияния локального повышения напряжений в корпусе и без учета воздействия внешних нагрузок на штуцера от присоединенных трубопроводов. Необходимо учесть, что, ориентируясь на величину коэффициентов запаса прочности в российских нормах, величина напряжений и степень консерватизма, характеризующие такие расчеты на графиках (рис. , , ), будут находиться где-то в промежутке между результатами A r/A a (VIII-2) и PL/(1.5S a) (метод Билди). Основываясь на результах сравнения площадей без рассмотрения величин действующих напряжений, очень часто можно попасть в достаточно проблемную ситуацию.
2. Использование методик кода ASME более консервативно по сравнению с российскими методиками в связи с неявным учетом дополнительных нагрузок и часто проблематично для конструкций, изготовленных по советским и российским нормам.
3. Применение метода конечных элементов в сочетании с методикой оценки величин напряжений по требованиям разделов III и VIII-2 ASME позволяет точно оценить действующие в пересечении напряжения и избежать множества накладок и излишнего консерватизма, возможных при использовании формул кода ASME. Расчетная схема соединения «штуцеркорпус» приведена на рис. 4.
При рассмотрении такой комбинации напряжений возникает проблема: как определить допускаемые критерии для каждой категории напряжений. Российская нормативная документация по аппаратостроению (кроме норм для атомной промышленности) ответа на данный вопрос не дает. Приемлемым вариантом является применяемая в американской документации классификация напряжений (рис. 5); она же допускается в качестве одного из возможных вариантов в европейской документации.
TQWP колонки своими руками (труба Войта)
Как сделать корпус для колонок из автомобильных динамиков. Самодельные акустические колонки Случайно нашел проект HO6. Своими руками колонки из автомобильных динамиков 6. Как сделать акустические колонки. Встраиваемые акустические системы. Самодельные колонки из автоакустики — 2 Марта — Blog — Sv. Активная акустическая система своими руками.
4А28 в TQWP это абсолютно бюджетный и простой проект АС. Динамик 4А28 имеет следующие параметры Тиля-смолла. облепляется превосходным виброгасящим материалом из мира Авто-аудио STP – алюминиевая.
Расчет соединения «штуцеркорпус»
В NozzlePro достаточно просто выполняется расчет соединения «штуцеркорпус»:
1. В основном окне программы задаются следующие данные (рис. 12):
• тип корпуса (возможные варианты: сферическое днище, эллиптическое днище, торосферическое днище, цилиндрический корпус, конический корпус или днище, а также плоское днище);
• тип штуцера (возможные варианты: обычная прямая врезка, патрубок с укрепляющим кольцом, поковка с интегральным усилением);
• геометрические характеристики штуцера и корпуса;
• единицы измерения.
2. В окне Loads задаются действующие на штуцер усилия и моменты для трех вариантов нагружения, величина давления и температура штуцера и корпуса (рис. 13).
3. Пункт меню Orientation вызывает появление окна, позволяющего совместно с комбинацией полей «Геометрические характеристики» задать ориентацию штуцера (рис. 14).
4. Пункт меню Material позволяет ввести характеристики материалов корпуса и штуцера (значения допускаемых напряжений при 20°С и при рабочей температуре, типы усталостных кривых, модули упругости, коэффициенты Пуассона, коэффициенты линейных расширений). Необходимо отметить, что программа не привязана по прочностным свойствам ни к одному национальному стандарту; оценка соответствия производится по введенным здесь значениям по методикам разделов VIII-2 и III ASME (рис. 15).
5. Условия расчета будут заданы, отобразится основное окно, и после нажатия кнопки Run FE в работу включится расчетный модуль FEPipe, который предназначен для подготовленного пользователя и позволяет выполнять подготовку расчетной модели с применением широкого набора шаблонов и производить корректировку модели по условиям пользователя. В этой программе могут быть смоделированы и рассчитаны части аппарата (корпус или днище с несколькими штуцерами), целый аппарат или группа аппаратов с соединяющими их трубопроводами.
Проект TQWP — от начала и почти до конца
Автор: admin , 23 марта в Акустика. Сейчас столько динов для авто, что узнать какие из них хороши и подойдут для наших целей, это просто не реально. Надо уйму времени и главное иметь их в руках для тестирования. Я, когда снимал характеристики с наших Кинаповских динов, Бигов, Теслы, это было удобно имея возможность в рабочее время и под руками кучу приборов и шикарных микрофонов, а главное помещение студийное, где никаких отражений от стен. Раз уж разговор про ленту, у меня в тумбочках есть пара 10ГИ C учётом коррекции горба у 4а28 могут срастись! Надо мерять.
Приму любые советы по этим динамикам, может и не стоит заморачиваться ? P.S. Бюджет на Про TQWP,почитав пробывать на стал.
Немного «вокруг да около»
Все изложенное выше, условно кратко представляет пройденный путь. Описал его для тех, кому интересно создание высококлассной АС своими руками, кто сталкивается с подобными вопросами. Здесь описан процесс разработки АС с нуля, и путь был пройден полностью до создания прототипа. Кто пожелает, может тоже пройти всю дорогу, более осознано. Кому-то будет доступно срезать на ней углы.
Несколько слов о лабиринте Рогожина. Привлекательность этой конструкции состоит не только в возможности получить великолепные результаты звучания акустики (я то говорю об этом уже с пониманием), но еще открывает возможности конструирования внешнего вида и внутренней архитектуры в самом широком диапазоне.
В конечном счете, эта технология позволяет создать АС «под себя». Такой себе индпошив. Это чрезвычайно удобно и привлекательно. Наверное, все понимают разницу между купленным готовым шкафом и встроенным или сформированным по конкретным требованиям. Функциональность, адаптивность у второго варианта выше.
Не скрою, понимание цели при акустических расчетах по рекомендациям Рогожина должно быть ясным. На первом этапе это достигается соблюдением данных в материале инструкций и, уже на втором этапе,.. обретенным опытом. Дабы достичь желаемого результата мне пришлось выполнить множество акустических расчетов для получения оптимумов и построить шесть опытных вариантов с тем, чтобы выйти на седьмой – окончательный.
Схема работы
1. В главном меню в разделе Action выберите пункт Perform FEA Calculations (рис. 7).
2. В появившемся диалоговом окне выберите штуцер, подлежащий расчету. Перед нажатием кнопки ОК необходимо выбрать пункт меню Options для проверки и подтверждения основных условий расчета (рис. 8).
3. Обычно вполне достаточно условий, устанавливаемых по умолчанию; с приобретением опыта пользователь может эти условия корректировать (рис. 9).
4. После подтверждения условий расчета программа возвращается в окно выбора штуцера для расчета и после подтверждения выбора штуцера включает в работу расчетный модуль FEPipe (рис. 10).
5. Результаты расчета могут быть рассмотрены в результатах расчета основной программы (рис. 11).
TQWP на автомобильных динамиках. Супер домашние колонки
Посвящается тем, у кого есть свободное время. Открываем популярный журнал про хороший звук и с удовольствием смотрим на изящные образы если не сказать образА акустических систем, а посмотреть есть на что. Мощные башни ощетинились во все стороны динамиками, блестят своими лакированными боками, давят паркет острыми шипами и вообще вызывают чувство глубокого уважения. Похоже, у них есть только один недостаток — это, конечно, цена. Возникает вполне логичный вопрос, а что если сделать копию какого-либо монстра самому?