Gothic hangdoboz

Inspiráció

Régóta szemeztem a Visaton Fontana fantázianevű dobozával. Nagyon tetszik mind a koncepció, mind a dizájn. Vannak viszont pontjai, amik egyértelműen nem tetszenek: túlárazottnak gondolom a mélyközép hangszórót, csillagászati összegbe kerül a keresztváltó, és a körszimmetrikus sugárzást biztosító kúpokat sem méri olcsón a Visaton. Persze meg lehet venni készen is a cuccot nagyjából negyedmillióért, de egyrészt ennyit nem szeretnék kifizetni hangdobozért, és különben is, abban hol van a kihívás? :-) Persze a házi építésnek van még egy komoly technológiai problémája: a nyolcszög alapú doboz oldalait 22,5 fokban kellene vágni egy méter hosszan. A gérvágó fűrészem pontossága ehhez messze nem elegendő, a bútorlap szabászatok meg csak derékszögben hajlandók vágni.

Mindezek után a következő változtatásokat agyaltam ki:
- a méregdrága AL170-es mélyközép kiváltása a lényegesen olcsóbb, de az adatok alapján abszolút használhatónak tűnő W170S hangszóróval,
- passzív keresztváltó helyett aktív váltó + négycsatornás erősítő,
- nyolcszög alapú doboz helyett téglatest, de egy kicsit kicsinosítva,
- a gyári kúpok helyett CNC marással készülő kúpok. Ezt a koncepciót végül módosítottam 3D nyomtatásos megoldásra.

Erősítő és aktív váltó

A fő dilemma az volt, hogy megint aktív dobozpárat építsek, mint az SBXFAST doboz esetében, vagy legyen a cucchoz külön dobozban a váltó és az erősítő. Hosszas morfondírozás után a nagyobb szabadságfokot adó passzív doboz plusz külön erősítő mellett döntöttem, de ha már lúd, legyen kövér alapon duál mono felépítésben. Ennél a megoldásnál gyakorlatilag csak a hangerőszabályozó potenciométer közös, a jobb és bal csatornához külön hálózati trafó, keresztváltó és erősítő tartozik.

Erősítő modult továbbra sem szeretek építeni, ellenben Kínából eBay-en fillérekért beszerezhető. A kiválasztott modul az LM1875 integrált végfokra épül. A teljesítmény nem egetrengető, de biamping esetén bőven elegendő szobai zenehallgatásra, és a hangminőséggel sincs probléma.

Amennyire nem foglalkoztam az erősítővel, annyira megadtam a módját az aktív keresztváltónak. Az alapkapcsolás a sokszor bevált Linkwitz-Riley váltó, amihez új panelt terveztem saját tápstabilizátorral, Burr-Brown műveleti erősítőkkel, és - a finomhangolást elősegítendő - oldalankénti szintszabályozással.

A forgáskúpok

Lévén ez egy omnidirekcionális, azaz körsugárzó doboz, fontos része a szerkezetnek az a két forgáskúp, amik 360 fokban terítik a hangot. A nagy kúp emellett a magassugárzónak is helyet ad.
Visatonék bükkfából kifaragott kúpot kínálnak, de azt több szempontból sem szerettem volna használni. Az egyik a brutális 80 ezer forintos árcímke volt :-(, azt gondoltam, ezt azért ennél kevesebből is ki lehet hozni. Ráadásul a 3D nyomtatás plusz lehetőséget ad változtatásokra.

3D tervezéshez az Autodesk 123D Designt használom. Ingyenes, és lényegében mindent tud, ami egyszerű 3D tervezési feladatokhoz kell. A kezelése könnyű, gyorsan elsajátítható - csak ajánlani tudom.

123D Design

Persze a dolog azért annyira nem egyszerű. A kúpnak merevnek és nehéznek kell lennie, ami ekkora méretben kinyomtatva jó eséllyel többe kerül, mint bükkfából. Ezért azt találtam ki, hogy csak a héj készüljön 3D nyomtatással, aztán majd feltöltöm száraz homokkal, hogy nehéz és rugalmatlan legyen. 3D nyomtatásnál a nyomtató értelemszerűen nem tud a levegőbe nyomtatni, ezért minden olyan helyen, ahol valami oldalra kiáll, támasztékot kell nyomtatni, amit utólag el lehet távolítani a kész nyomatról. Viszont ez is idő és anyag, tehát pénz. A tervet ezért úgy kell kialakítani, hogy ezekre is optimalizáljunk. Mindemellett nem árt, ha az egészet össze is lehet rakni, fel lehet tölteni homokkal, vannak rögzítőfuratok, satöbb, satöbbi, satöbbi. A fájlokat később majd közzéteszem, amikor végleges a terv és a nyomtatás is sikerült. :-)

A kis kúp valamivel egyszerűbb kérdés, az egy darabból megoldható. Elsőre egy bástyát akartam a tetejére, mint itt a képen, de ezt később, a teljes doboz tervezésekor átgondoltam.

Gótikus dizájn

Ahogy írtam fentebb, a doboznak mindenképpen valami nem szokványos kinézetet szerettem volna. A magas, karcsú, szimmetrikus felépítés, ráadásul a tetején külön felépítménnyel hozta az ötletet, hogy legyen az egésznek gótikus kinézete - beleértve a kezelőszerveket is.

A legegyszerűbb a hangerőszabályozó forgatógombja. Az ember csak keres egy kerek pajzsot a neten és szépen lemodellezi.

Eggyel nehezebb kérdés a be/kikapcsoló megoldása, mivel olyan, mint "gothic power switch", nem igazán létezik. :-) Elég sokat töprengtem, és úgy döntöttem, egy kellően rusztikus, retesz-szerű megoldást fogok tervezni, amiben a kapcsolás nem mechanikusan történik, hanem Reed-relé + mágnes használatával. Az előlapon levő "gothic" felirat pedig hátulról lesz megvilágítva LED-ekkel bekapcsolt állapotban.

A hangdobozon csak egy gótikus elem készül nyomtatással - a kúpot tartó támasztékok. Az ilyen kinézetű oldaltámasztékokat - ami a gótikus építészet egyik jellemző megoldása - az angol nyelv "flying buttress"-nek hívja, nem tudom, mi a pontos magyar megfelelője.

Dobozterv

Miután tudatosult bennem, hogy az 123D-ben nem csak nyomtatnivalókat lehet tervezni :-), úgy döntöttem, megcsinálom a doboz látványtervét. Első körben idáig jutottam. :-) Valószínűleg néhány ponton még finomítani fogom, de elég jól hozza a gótikus hangulatot.

A látványterv persze egy dolog, de annak alapján még nem lehet faanyagot vágatni :-), ki kellett számolni a pontos méreteket. A doboz alsó és felső része közötti lapon kialakítandó rács funkciója, hogy a helyén tartsa majd a csillapító vattát.

Gothic hangdoboz Gothic 3D nyomtatott alkatrészek

Építés

Első ránézésre nem biztos, hogy pontosan érthető a falszerkezet, ezért kirajzoltam külön. A belső fal MDF, a külső burkolat rétegelt lemez, a sarkokra pedig előregyártott díszlécek kerülnek. Ezzel a megoldással a teljes falvastagság 16 mm, ez már elég egy ilyen dobozhoz. Ennek a kialakításnak több előnye van: - nincsenek látható illesztések, - egyszerűbb a rétegelt lemezt felragasztani, mint furnérozni, a látvány viszont hasonló, - a díszlécet elég a végén beragasztani, így a felületeket előre le lehet lakkozni. Ez azért jó, mert így biztosan elkerülhető, hogy megfolyt ragasztó csúfítsa el az összképet.

A doboz alját és tetejét külön össze lehet rakni, és érdemes is a könnyebb kezelés érdekében. Mivel a kész doboznak nehéz elérni az alját, a csillapító szivacsot célszerű már építéskor beragasztani.

Az első napi doobozépítés eredménye: a kétszer két fél doboz MDF szerkezete elkészült. A fedélre kerülő rétegelt lemez (a képen már ez is megfigyelhető) adja a "süllyesztett" hangszóró hatást, ezt a megoldást már több doboznál alkalmaztam.

Miután a ragasztások megkötöttek, jöhet az élek 45 fokos letörése. Elsőre azt gondolná az ember, hogy ez fél nap reszelést jelent, de nem. A nagyobbik díszlécnél a 8x8 mm-es letörést érdemes először szúrófűrésszel végigvágni, és reszelővel csak kiigazítani. A kisebbik léceknél a 4x4 mm néhány perc alatt végireszelhető élenként. Hogy a por ne szálljon a doboz belsejébe, a nyílásokat a reszelés elkezdése előtt ragasszuk le.

Miután végeztünk a reszeléssel, egyesével ragasszuk fel a rétegelt lemezeket, gondosan ügyelve a pontos elhelyezésre. A burkolat nem véletlenül lóg túl felfelé, ezt így terveztem, hogy normál hallgató pozícióból nézve ne látsszon majd az alsó dobozrész vízszintes fedele.

A felső féldobozokra lényegesen könnyebb a rétegelt lemez ráragasztása. Ügyelni kell arra, hogy itt viszont a felső illesztésnek síkba kell kerülnie a doboz tetejével!

Az elkészült fédobozokat lakkozzuk le. A korábbiaktól eltérően ezúttal vizesbázisú színtelen lakkot használtam - gyakorlatilag semmit nem árnyal a fa eredeti színén, teljesen olyan hatást kelt, mintha nyers lenne. Jól néz ki! A lakkozás után jöhet az összeragasztás. Ügyeljünk arra, hogy a felső kis féldoboz pontosan középre kerüljön az alsó féldoboz fedlapján.

A következő lépés a díszlécek felragasztása a sarkokra. Ezeknek a helye elő lett készítve, de ragasztás előtt gondosan ellenőrizzük, hogy az élek megfelelő mélységig ki lettek-e reszelve. Ezt a legegyszerűbben egy rövid darabka díszléccel tudjuk ellenőrizni. Szükség esetén korrigáljunk.

A díszlécek felragasztása a leggondosabb előkészítés ellenére sem triviális. :-( Hiába nézi meg az ember vásárláskor, hogy egyenes-e, még ha annak is tűnik, néhány milliméter görbület is komolyan megnehezíti a pontos illesztést, ráadásul a bükkfa nagyon kemény. Én gumipókokkal feszítettem be a helyére, több-kevesebb sikerrel.

Az időközben elkészült 3D nyomtatott kúpokat összeragasztottam (UHU univerzális ragasztó remekül működik), majd az e célra hagyott lyukakon keresztül - több lépésben - kiöntöttem gipsszel. Nem egy egyszerű feladvány ez sem: ha sűrűre keverjük a gipszet, nem folyik rendesen, ráadásul pillanatok alatt megköt, ha túl hígra keverjük, akkor meg nagyon nehezen szárad ki. A túlfolyt mennyiség miatt kár aggódni, száradás után könnyen lemosható. Az eredmény viszont az elvárásoknak megfelelően dögnehéz és kemény. :-)

Erősítő

Az előlap megvilágítását 11 LED biztosítja, ezek kaptak egy külön tápot, ahogy az erősítőmodulokat hűtő ventillátorok is. A LED-eknek helyet adó alkatrész is 3D nyomtatással készült, és remek példa arra, hogy bizonyos, kézzel nem vagy csak extrém nehézségek árán előállítható formájú alkatrészek esetében mennyire hasznos ez a technológia. Ahogy a képen is látható, a belsejét kifestettem pirossal.

A gótikus kinézethez szükséges fémszerű hatást festéssel sikerült elérni. A képen megfigyelhető még a reteszbe beépített reed relé, ami a bekapcsolásban segít. A bekapcsoló "gomb" működéséről bővebben a Linkek rovatban található videó mesél. :-)

Gótikus kapcsoló videó

Így néz ki az előlap bekapcsolt állapotban. A LED-ek és az őket tartó hátlap gyönyörű homogén fényt adnak.

Ez pedig egy pillantás az erősítő belsejébe. Jól láthatók a hűtőbordákra szerelt mini ventillátorok - ezek gyakorlatilag teljesen zajtalanok, amihez persze hozzásegít, hogy a névleges 12V helyett 6V-ról járnak. Mivel így is rendes fordulatszámon pörögnek, felesleges lenne őket jobban meghajtani.

Csúcsdísz :-)

A terv az volt, hogy a dómot tartó szerkezetet famintázatúra és színűre festem, hogy illeszkedjen a doboz többi részéhez. Természetesen nem túl egyszerű eltalálni a színt, a mintát meg még kevésbé... végül vagy öt réteg festék került az alkatrészekre, és még egy réteg lakk is.

A tartószerkezet tesztjelleggel összerakva és fejreállítva - úgy néz ki, mint valami hanyattesett rák. :-)

A dobozhoz rögzítés a képen látható négy kis kocka segítségével történik. Az oszlopok ezekre az alapokra rácsúsztathatók, majd átmenő csavarral rögzíthetők. Ami még látható a képen, az a dóm kábelének a kivezetése a dobozból, illetve a első üregbe helyezett csillapítóvatta.

A tartószerkezet a helyére próbálva. Amikor majd végleg a helyére kerül, a tartószerkezet darabjait és a kúpot a csavarozáson felül össze is fogom ragasztani (értelemszerűen az oszlopokat nem szabad az alapokhoz ragasztani, mert akkor soha többet nem tudjuk kivenni a mélyközép hangszórót).

Gótikus dómok. :-) A látvány kedvéért a műanyag felépítmény alját meghagytam feketének, így majdnem olyan, mintha a kis torony lebegne. A 3D nyomtatott felépítményt hozzá kell ragasztani a dómsugárzóhoz. Ez azért nem probléma, mert ennek a hangszórónak van védőrácsa, ami remek rögzítési pontot ad (ezt ajánlja a Visaton is a Fontana doboz esetében).

Mindeközben a gothic logo is színre lett festve és a helyére ragasztva.

Utolsó lépések

És íme a befejezett szimfónia :-), helyére került minden. A felépítmény teljesen stabil, a konstrukció jónak bizonyult. Jöhet a kábelezés, az elkötések kijavítása :-), aztán a bejáratás és a beállítás.

Gótikus torony és barkácsasztal békaperspektívából. :-) Na most lenne jó egy 10 mm-es halszemoptika...

Hangzás

Az omnidirekcionális sugárzásból adódóan a hangzás rendkívüli mértékben függ a hallgatási pozíciótól. A mélyek és a magasak aránya jelentősen változik, teljesen más, ha egy méterre ülünk a doboztól, vagy ha kettőre. Az egészen biztos, hogy komoly zenehallgatás előtt gondosan el kell helyezni.
Ami nagyon tetszik, az a színpadkép. Jóval szélesebb, mint a két doboz távolsága, nagyon mély és függőlegesen is van kiterjedése. Ráadásul a két doboz bárhová képes színpadot rajzolni körénk, ha konkrétan beállunk a két doboz közé, magunk mögül és magunk elől ugyanúgy fogunk hangforrásokat hallani. Persze ez alapvetően a szobafali reflexióknak köszönhető, de ettől még kifejezetten érdekes.
Ahogy számítottam rá, nagyon szépen muzsikál akusztikus zenén, de nem riad meg a tuc-tuc stílustól sem. A teljesítménytartalék nyilván bőven elegendő az aktív hangváltás miatt, és persze az erősítő modulok nem is nagyon jönnek zavarba. Némi brummjuk van, de úgy döntöttem, elég alacsony ahhoz, hogy ne akarjak mindenáron a tápon optimalizálni, hosszas kísérletezgetés árán.
Összegészében elég jól sikerült a történet, a rettenetes mennyiségű befektetett munka végül meghozta a gyümölcsét. Ezzel együtt óvatosság ajánlott: ahogy a fenti leírásból is érzékelhető, a projektnek nem egy és nem két buktatója lehet, és hát azt sem lehet rámondani, hogy a világ legköltséghatékonyabb hangdoboza lenne. De hogy egyedi, az biztos. :-)

A cikk utoljára frissítve: 2017.07.

Vissza a lap tetejére | Vissza a nyitóoldalra