Alto-falantes HiFi - um guia para uma construção de primeira classe: 8 etapas (com imagens)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:34

Decidi escrever este Instructable depois de passar muito tempo tentando encontrar informações completas de boa qualidade para a construção de gabinetes de alto-falantes HiFi que não pressupunham uma vasta experiência ou conhecimento. Existem ótimos Instructables já publicados sobre este tópico, mas ainda existem muitas dicas e truques não mencionados em outro lugar que eu achei muito úteis, então pensei em passá-los adiante.

Este Instructable não se destina a oferecer um design específico, mas espero que seja útil para qualquer pessoa, especialmente construtores de primeira viagem como eu, construindo alto-falantes com os vários kits disponíveis.

O objetivo deste projeto era construir um conjunto de alto-falantes "audiófilos" que eu ficaria feliz em ter em exibição na minha sala de estar. Então, eu criei alguns objetivos:

• o projeto deve custar menos que o produto de varejo equivalente. (Esperançosamente muito menos!)
• os alto-falantes acabados devem parecer construídos profissionalmente. (Pelo menos com a luz certa!)
• o design deve ser o melhor que pude encontrar para o meu orçamento. (Não é fácil quando você não tem ideia de como o resultado soará.)

Minha "oficina" é uma garagem com um pequeno banco de ferramentas e uma velha mesa de centro. Portanto, tive que me ater a técnicas que não exigem uma marcenaria abrangente. Embora eu tenha feito projetos eletrônicos antes, esta foi minha primeira tentativa séria de fazer gabinetes, na verdade trabalho em madeira de qualquer tipo, então a curva de aprendizado era íngreme.

Todas as ferramentas que eu não possuía planejei alugar, pedir emprestado ou comprar ao longo do caminho.

DICA: Pratique qualquer nova técnica em material de sucata! Em cada estágio, usei peças sobressalentes para praticar tudo antes de fazer qualquer coisa na "coisa real".

Após muita consideração, decidi pelo design ZRT de Zaph Audio e comprei o kit necessário através da Madisound. O kit continha os componentes eletrônicos, drivers e materiais de espuma acústica necessários. Eu só precisava construir os armários.

Etapa 1: Design e materiais do gabinete

O kit de alto-falantes veio com um plano simples mostrando as dimensões gerais dos gabinetes sugeridos por Madisound. Eu estava construindo os armários do zero, então tive que converter a planta básica em desenhos detalhados mostrando cada peça com suas dimensões individuais. Eu também converti tudo para o sistema métrico.

PONTAS:

As juntas de topo são muito mais fáceis de conseguir do que as mitradas e terão a mesma aparência quando cobertas com tinta ou verniz

• Se você não fez isso antes, lembre-se de levar em consideração a espessura da madeira, incluindo o folheado, em seus cálculos. Exemplo; se você estiver planejando folhear a parte superior / laterais de seu gabinete, aumente o painel frontal em 1 mm em cada direção que se sobreponha à parte superior / laterais para permitir a espessura adicional do folheado. Você pode aparar a frente para combinar precisamente com o verniz depois.

Os aspectos críticos de um design de gabinete de alto-falante são;

• a colocação dos drivers e quaisquer portas nos painéis frontal e traseiro.
• as dimensões do defletor frontal (painel frontal).
• o volume interno do gabinete.

Além disso, para garantir o melhor som possível, seu gabinete deve ser sólido o suficiente para evitar qualquer vibração externa dos painéis. Isso é alcançado por;

• usando material não ressonante substancial (espesso) como MDF ou madeira compensada em todos os painéis.
• garantindo que todas as juntas sejam herméticas e tão rígidas quanto possível.
• adicionar chaves internas colocadas assimetricamente para minimizar a chance de ondas estacionárias ("ressonância")

A maioria dos designs de alto-falantes também sugere:

• monte os drivers nivelados com o defletor frontal.
• arredondar as bordas do defletor frontal.
• use portas alargadas (alargadas nas extremidades internas e externas)
• usando enchimento acústico e espuma conforme indicado em seu projeto, em vez de materiais improvisados.

Decidi usar MDF de 19 mm para tudo, exceto MDF de 25 mm para os defletores dianteiros. Fiz algumas modificações no design do Madisound que achei que não afetariam o resultado. Mudei os suportes de prateleira internos para que fiquem todos espaçados de forma desigual e nenhum seja posicionado em qualquer proporção das dimensões gerais do gabinete (por exemplo: 1/2, 1/4 de caminho). Eu adicionei uma pequena cinta atrás do tweeter não incluída no design original. Decidi não rebater as prateleiras nas paredes do armário. Mais significativamente, em vez de usar o defletor frontal para acessar o gabinete, decidi usar a parte inferior. Isso significava que eu poderia fazer as juntas do defletor frontal tão fortes quanto as outras juntas e poderia unir o defletor frontal aos suportes internos da prateleira - não apenas nas bordas, endurecendo todo o gabinete. Também significava que eu não precisava de nenhum parafuso no defletor frontal, o que achei que prejudicaria a aparência final. O painel inferior removível seria aparafusado para permitir o acesso aos cruzamentos. Uma junta de espuma e o peso dos alto-falantes a selariam hermeticamente. O acesso ao restante dos alto-falantes seria através do orifício de montagem para o driver de graves.

Como eu queria que os gabinetes resultantes fossem "perfeitos", decidi que não cortaria os pedaços sozinho. Era mais barato ter uma marcenaria customizada fazendo isso para mim do que comprar as ferramentas necessárias e aprender como usá-las. Se você usar uma oficina, obterá uma resposta muito melhor se seus planos forem organizados e precisos - custa tempo (ou seja, dinheiro) para "consertar" planos ruins para inserir em uma máquina CNC.

Etapa 2: Construção do Gabinete - Preparação

Embora as peças do gabinete tenham chegado com precisão cortadas no tamanho, ainda havia um pouco a fazer para tê-las prontas para a montagem.

As prateleiras tiveram que ser perfuradas com uma serra circular para permitir o fluxo de ar. Eu poderia ter mandado a marcenaria fazer isso, mas poderia fazer em casa com uma serra copo. Os furos não precisam ser perfeitos.

DICA: Ao perfurar MDF, use a serra craneana para fazer um vinco na madeira e mostrar onde o furo será. Em seguida, faça um ou dois orifícios com a broca piloto da serra craniana na circunferência do corte da serra craniana. Esses orifícios permitirão que a serragem da serra craniana escape, evitando o atrito excessivo e o entupimento da serra craniana. Esta dica simples transforma o MDF de cimento em manteiga

Então preparei todas as juntas do armário. Existem várias maneiras de fazer isso e uma maneira pode ser mais adequada para você. Aqui está o meu pensamento:

• Cola / parafusos: mais barato e mais fácil, mas você deve garantir que tudo seja mantido em esquadro enquanto cada junta é feita. Battens podem ser adicionados dentro do gabinete às juntas para aumentar sua resistência. Se você quiser esconder quaisquer parafusos na parte externa de seus gabinetes depois, certifique-se de que eles estejam rebaixados.
• Juntas de cavilha: mais fortes do que cola / parafusos e fornecem resultados precisos, mas requerem uma perfuração precisa para isso.
• Juntas para biscoitos: todas as melhores características de uma junta de pino com a vantagem de que, se usado corretamente, a junta para biscoitos facilita a precisão. Sem parafusos para esconder depois.

Eu nunca tinha feito isso antes, mas optei por juntas de biscoitos e contratei um marceneiro para o fim de semana para cortar as ranhuras.

DICA: (consulte o diagrama) Marque o interior das peças do gabinete e oriente-as para que sejam consistentes com a junta de biscoitos para garantir que as bordas fiquem precisamente alinhadas

DICA IMPORTANTE: O pó de MDF é tóxico, consistindo de serragem e resina. Na verdade, o MDF é proibido em lojas de madeira para escolas na Austrália devido à sua toxicidade. Use proteção ocular e respiratória, use um aspirador de pó ou aspirador de pó e certifique-se de que seus familiares não fiquem expostos

Etapa 3: Construção do Gabinete - Montagem Parte 1

Depois que tudo foi preparado e eu fiz um teste de ajuste a seco, era hora de pegar a cola e os grampos.

GORJETA:

• Grampos com almofadas de plástico significam que você não precisará fazer malabarismos com pedaços de madeira para proteger o MDF.
• Obtenha mais grampos do que você acha que vai precisar - você vai precisar deles!
• Os grampos de liberação rápida, como o Irwin Quick Grips, são perfeitos.

Trabalhe em estágios gerenciáveis, em vez de tudo de uma vez

Meu planejamento para fazer cada gabinete em três etapas:

Primeiro; cole a parte superior e arquive os suportes nas laterais.

Segundo; cole as costas depois de terem secado.

Terceiro, cole os defletores dianteiros após todo acabamento e aplicação da espuma de amortecimento e Acoustistuff.

Para a etapa 1, mascarei os painéis frontal e traseiro, onde ficariam em contato com as laterais e os suportes para que não ficassem presos. Em seguida, colei o topo e os suportes nas laterais formando uma "escada". Coloquei a frente e a traseira no lugar sem cola e fixei tudo. No dia seguinte, colei e prendi o painel traseiro novamente usando o painel frontal mascarado para garantir que tudo estava alinhado.

Etapa 4: Revestimento do gabinete

Depois de examinar várias opções, descobri o que acabou sendo um produto fantástico; folheado de madeira para passar a ferro. Não mexa com cimento de contato ou cola de aquecimento. Usei American Walnut. Tudo continuou brilhantemente. Comecei com a superfície menos importante - as costas. Colei uma borda curta e a deixei definir como um ponto de ancoragem, em seguida, trabalhei meu caminho para baixo no quadro. Depois que as bordas traseiras foram aparadas, folheei as laterais, aparei-as e, finalmente, completei os topos. Peguei emprestado um roteador e um aparador para as bordas. É de longe a maneira mais confiável de obter uma borda limpa sem dividir o verniz ou fazer com que ele se levante. Certifique-se de testar primeiro para garantir que não haja resultados inesperados! Achei que a broca estava esfregando as laterais, então acrescentei a fita adesiva azul para evitar que ficasse marcada.

Não folheei os painéis inferiores removíveis, mas os pintei.

DICA: Ferro sobre folha: Embora as instruções sugerissem um ferro quente, descobri que muito calor faz com que a folha de madeira enrole e se deforme, deixando "ondas" no acabamento. Você só precisa de calor suficiente para derreter completamente a cola de fundo. Coloque papel sob o ferro para que deslize facilmente. Usando um bloco de lixa de cortiça ou similar, esfregue com força atrás do ferro conforme avança. Você quer garantir que a cola derretida preencha completamente o espaço atrás do verniz. A pressão atmosférica o manterá no lugar até que a cola seque e você terá um acabamento perfeito.

Se houver rachaduras, elas são facilmente corrigidas com massa de madeira. Use uma cor mais escura do que a madeira para fazer com que pareça natural. Aplique pequenas quantidades e use uma espátula para retirar o excesso antes de secar. Você sempre pode adicionar mais depois, se não houver o suficiente na primeira vez. Você não quer lixar muito em seu verniz muito fino.

Etapa 5: Acabamento do gabinete - óleo dinamarquês

Existem muitas opções para o acabamento da madeira. Considerei verniz, ceras para manchas e outras opções antes de escolher o óleo dinamarquês. Foi uma ótima escolha. Era fácil de aplicar e não havia bolhas ou outras imperfeições com que se preocupar. Fiz 4 camadas, um ou dois painéis de cada vez, garantindo que os gabinetes nunca descansassem em óleo que não estivesse totalmente seco. Dei a tudo uma areia leve com lã de aço 0000 para tirar qualquer imperfeição antes da demão final. Demorou vários dias, mas valeu a pena.

GORJETA:

• Siga as instruções! Siga as instruções! Siga as instruções!
• Limpe qualquer poeira de sua oficina antes de começar. Limpei e arejei completamente a garagem e deixei tudo assentar por um ou dois dias antes de abrir qualquer lata.
• Compre novos pincéis, rolos, etc. e compre os melhores que puder.
• Seja limpo, organizado e paciente. Certifique-se de ter os diluentes / solventes / equipamentos de limpeza adequados à mão.

Etapa 6: construção do gabinete - defletores frontais e grades dos alto-falantes

A parte traseira dos recortes para os drivers básicos teve que ser chanfrada para permitir o fluxo de ar desimpedido nos gabinetes. Usei um roteador com broca angular para isso.

Os recortes tiveram que ser ampliados com cuidado para garantir que os drivers tivessem um encaixe perfeito. Os drivers eram um pouco maiores do que as especificações indicadas devido às tolerâncias, então os furos eram um pouco apertados demais. O lixamento leve com bloco curvo e grão 240 logo o consertou.

Marquei a posição dos parafusos de montagem do alto-falante e fiz orifícios-piloto para evitar que os parafusos autoatarraxantes rachem ou distorçam o MDF. Eu também testei os parafusos antes de encaixar os alto-falantes e descobri que o MDF estava abaulado, mesmo com orifícios piloto, então lixei as saliências para garantir que os alto-falantes se encaixassem corretamente no defletor.

Eu não queria usar juntas adicionais porque os alto-falantes ficavam alinhados com o defletor sem elas. Se meus orifícios de montagem fossem muito profundos, eu teria adicionado gaxetas para trazer os drivers ligeiramente para a frente para nivelá-los.

O próximo passo foi construir as grades do alto-falante. Não consegui encontrar um kit adequado ou instruções on-line, portanto, são totalmente originais:

• Eu queria que as grades fossem o mais finas possível.
• Eu queria que eles fossem à prova de crianças. As crianças são hipnoticamente atraídas por cones de alto-falante caros.
• Eu queria acessórios minimalistas - de acordo com meus objetivos de projeto.

DICA: Se você está planejando grelhas bem ajustadas, verifique a "excursão máxima" do driver de baixo para garantir que as grelhas não interfiram enquanto toca música

Decidi usar malha de aço fina para minha proteção contra crianças e comprei um pouco de um fornecedor local de telas anti-fogo. Foi a malha mais leve e aberta que pude encontrar. Achei que ofereceria a menor chance de fazer barulho ou afetar o som se os alto-falantes fossem usados com as grades no lugar.

Para conseguir a folga de 10 mm que eu precisava para o acionador de base e ter o quadro mais fino possível, construí o perfil desejado a partir de pedaços de miçangas que precisavam ser colados. Em seguida, as molduras foram montadas cuidadosamente em quadratura com cada canto. Com as molduras montadas colei na tela de aço com epóxi.

Para consertar as grades, encontrei alguns pequenos ímãs de neodímio e marcadores de pino de metal que combinavam perfeitamente. Com as armações presas com força e comprimidas para evitar rachaduras, fiz os orifícios para os marcadores de pino nos cantos com uma broca de ponta Brad.

Em seguida, lacrei as molduras com o selante de pincel e dei a elas duas camadas de preto fosco com uma areia clara para finalizar.

Comprei um pano para grelhar e cola na Queensland Speaker Repairs e segui cuidadosamente as instruções para consertá-lo. Finalmente, colei os marcadores de pino nos cantos. Posicionei as grades nos painéis frontais e as pressionei para baixo. Os pontos do marcador de cavilha marcaram o defletor onde eu tive que fazer os furos para montar os ímãs. Perfurei os orifícios nos painéis frontais com uma broca de ponta Brad para garantir orifícios precisos e colei os ímãs com Gorilla Grip. Marquei cada quadro e alto-falante para saber para que lado os quadros iam e qual era encaixado em qual defletor de alto-falante.

Etapa 7: Acabamento do gabinete - pintura dos defletores frontais

Eu escolho Rustoleum Oiled Bronze para os defletores. Para prepará-los, passei várias camadas de selador em todas as bordas onde o MDF foi cortado e lixei com uma lixa muito fina para garantir a textura das bordas arredondadas combinadas com a face dos painéis. Também apliquei selante no driver e nos recortes da porta como precaução contra a entrada de umidade. Em seguida, colei as portas da base nos painéis.

DICA: Aprendi da maneira mais difícil que algumas colas encolhem. Sugiro que, depois de colocar as portas em posição com cola úmida, coloque o painel frontal voltado para baixo em uma superfície plana e limpa. Aplique pesos no defletor e na parte traseira da porta pressionando ambos na superfície de trabalho. Isso garantirá que a porta permaneça perfeitamente nivelada com o defletor enquanto a cola endurece

Em seguida apliquei primer em todas as superfícies a serem pintadas. Use o primer spray-on plástico / madeira correspondente para sua tinta de acabamento e deixe-a curar completamente. Isso será rápido no MDF, mas pode levar vários dias nas peças de plástico.

DICA: Para verificar a cura, borrife um pouco de Primer na parte de trás da porta de plástico e, uma vez que seja muito difícil de riscar facilmente, está curado

Em seguida, borrifei várias camadas leves de Bronze Oleado nos defletores dianteiros. Houve respingos, mas continuei borrifando até o acabamento ficar como eu queria. Demorou mais de 2 latas e vários dias para acertar. Deixei a tinta curar por mais ou menos uma semana. (consulte a próxima seção para mais informações)

DICA: se você estiver pintando com tinta, use a máscara certa - não uma máscara contra poeira

Eu não tinha escapamento, então saí da garagem assim que terminei cada demão e voltei assim que a tinta secou para abrir todas as portas e tirar a fumaça.

Etapa 8: Montagem final

Com os gabinetes e defletores prontos para a montagem final, era hora de adicionar as folhas de espuma e o enchimento Acouta-Stuff fornecidos no Kit Madisound. Colei a espuma na parte traseira e nas laterais, permitindo espaço para os defletores encaixarem nos gabinetes. Eu também adicionei um pouco de espuma ao redor da minha cinta extra, mas não nas prateleiras. Não coloquei espuma dentro dos defletores.

DICA: use uma cola grossa que não penetre muito na espuma. Teste sua cola, pois algumas são corrosivas para a espuma

Um ajuste nos crossovers antes da montagem final. Pensei em adicionar seções de cabo de alto-falante a quaisquer links de circuito diretamente no caminho do sinal para aumentar os bits de fio fornecidos. Tenho certeza de que funcionou maravilhosamente:)

Aparafusei os crossovers dentro dos fundos dos armários. É importante garantir que os indutores não interfiram uns com os outros - consulte a figura.

Em seguida, montei os terminais de entrada e concluí a fiação interna.

Com todo o hardware interno instalado, era hora de adicionar o Acousa-Stuff. Usei uma balança digital para pesar quantidades uniformes para cada alto-falante e enchi os espaços sugeridos nas instruções.

DICA: Acousta-Stuff precisa ser testado completamente para criar uma "nuvem" uniformemente dispersa sem nós e aglomerados antes de encher o gabinete. Dessa forma, ele é compactado de maneira uniforme e consistente

Aprendi da maneira mais difícil que a tinta do defletor levava vários dias para curar. Colei e prendi após o tempo de secagem sugerido apenas para que as almofadas de papelão que usei dentro das braçadeiras danificassem a pintura. Não há escolha a não ser para atenuar os danos, mascare cuidadosamente as laterais folheadas e as portas do driver e borrife várias camadas leves de tinta. Isso me custou alguns dias. O suporte de Rustoleum foi útil e, por sugestão deles, esperei 2 semanas após retocar a tinta para garantir que estava pronta.

Por último, instalei os drivers. Antes de apertar os parafusos, fiz uma rápida verificação de som para ter certeza de que tudo estava correto. Sim! Aperte os parafusos com cuidado e … Concluído !!!

DICA: Você não precisa usar uma quantidade absurda de força para apertar os parafusos. Se tudo for feito com cuidado, os drivers devem ser herméticos sem ter que recorrer à força bruta. Em caso de dúvida - adicione juntas. Você pode fazer bons com folhas de feltro cortadas no tamanho certo ou simplesmente comprá-los. Eu nunca usaria silicone para vedar os drivers no lugar, pois isso tornaria a remoção deles muito difícil

Na foto final você pode ver os alto-falantes em bases consistindo de duas camadas de tapete de borracha prensada entre o feltro para proteger o chão e os alto-falantes. Eu sei que os picos estão na moda, mas isso foi simples e eficaz.

Eu alcancei meus objetivos? Absolutamente. O ZRT tem um som fantástico e eu não poderia estar mais feliz com sua aparência. Boa sorte com seus alto-falantes !!!

Segundo Prêmio no Concurso de Áudio 2018