Часть 1. Что-то вроде введения...
Под внешним воздействием в первую очередь стоит понимать некое возмущение (толчок, удар, деформация, вибрация), передающееся непосредственно от источника к приемнику.
Например, человеческие шаги по полу передаются на звукосниматель проигрывателя виниловых дисков, который через несколько мебельных конструкций на этом полу стоит.
Прослушивание винила всегда сопряжено с реальными бытовыми условиями проживания, которые обязательно следует учитывать при инсталляции и эксплуатации аудиосистемы.
К примеру, если проигрыватель винила поставить на стол, который в свою очередь просто опирается ножками об пол, то нужно быть очень уверенным в фундаментальности пола, на котором все это смонтировано. У меня основа пола - это деревянные лаги, покрытые ламинатом, и они отлично "чувствуют", если я пройдусь или ребенок начнет прыгать.
Если не предпринимать никаких специальных мер, то в тот фатальный момент, когда ребенок спрыгнул с кровати, а вы слушаете музыку, - вы услышите душераздирающий скрежет дорогой иглы проигрывателя по поверхности не менее дорогого винилового диска. Вам повезет, если ни тот ни другой не пострадают. А могут быть и серьезные последствия, например, повреждение иглы проигрывателя и/или царапина на виниловом диске.
Для решения подобных проблем следует устанавливать проигрыватели винила (или другую чувствительную к вибрации аппаратуру) на фундаментальных конструкциях, к которым просто так вибрация не передается. Например, подойдет крепкая полка, которая жестко крепится к несущей стене. Получается отличная изоляция от вибрации, передаваемой по полу.
Вибрация, которая передается акустически (по воздуху), тоже может приводить к различным неприятным эффектам, типа микрофонного, и, скорее всего, от акустической вибрации представленное здесь решение тоже помогает, но я не знаю этого наверняка))).
Под акустической вибрацией следует понимать различные резонансные эффекты, возникающие на низких частотах (читай - возникающие на басах) при работе акустических систем на приличной громкости. Может возникнуть специфическая обратная связь, вызванная микрофонным эффектом, когда НЧ-колебания от динамика акустической системы спровоцировали вибрацию мебели, на которой расположен, например, ламповый усилитель мощности. Вибрация мебели передалась на сетки входного каскада радиоламп. Колебания сеток радиоламп усилились вместе с полезным сигналом и были услышаны пользователем на выходе из акустических систем при воспроизведении его любимого рока.
Стоит отметить, что энергия акустической вибрации на несколько порядков меньше, чем энергия непосредственного взаимодействия, поэтому я сосредоточусь именно на последней, так как ее эффект нельзя не заметить живя в обычном человеческом жилище.
В моем случае чувствительная аудиоаппаратура - это проигрыватель виниловых дисков. Учитывая, что я инженер, - в сферу моих интересов попадает еще 3D-печать, будем считать, что для меня это чувствительная промышленная аппаратура. Все это то, что лично я защищаю от возможной внешней вибрации в своем доме.
Теперь что касается всех других людей...
По опыту взаимодействия с аудиофилами, меломанами и прочими аудиоманьяками, я точно знаю, что там работает принцип "лучше перебдеть, чем недобдеть!!!", поэтому средства улучшения, подавления и прочего накручивания ништяков применяются ко всему, к чему только можно...
Помимо проигрывателей виниловых дисков в ход идут CD-проигрыватели, усилители, ЦАПы и т.д. и т.п. И если, например, виброизоляция CD-проигрывателя еще как-то может быть объяснена здравым смыслом, то постановка "на шипы" WiFi-роутера, раздающего музыкальный интернет, даже у меня вызывает много вопросов.
Тут стоит отметить, что я с уважением отношусь к мнению и желанию каждого человека! Если он хочет поставить на шипы WiFi-роутер - то это нужно сделать обязательно! В любом случае, даже если это не работает по прямому назначению, то смотрится то классно!!! Главное верить!!!)))
Из всего сказанного следует один важный вывод - от внешних возмущающих воздействий, будь то удар, толчок, вибрация, деформация и прочее следует защищать аппаратуру, которая это чувствует!
Крайне желательно защищать аппаратуру не только фундаментальными средствами, типа установки на капитальной стене, которая не чувствует никаких флуктуаций, а также с применением различных средств, подавляющих эти самые внешние флуктуации.
Остается придумать как это сделать! Кого защищать пусть каждый решает сам.
По моему опыту, фундаментальная стенка решает 90-95% всех проблем и лишь 5-10% остается на дополнительные средства защиты, типа ножек, демпфирующих материалов и прочих хитростей.
Существует распространенная практика - постановка аудиоаппаратуры "на шипы" в прямом смысле этого слова и снижение точек опоры до трех, так как это минимальное необходимое количество точек соприкосновения с поверхностью, через которые можно провести лишь одну единственную плоскость опоры.
В идеале этой теории - опорная площадь поверхности равна нулю (иголки) и стоит аппаратура на трех точках опоры (необходимый минимум).
СтоИт однозначно устойчиво, хоть это радует...)))
Некоторое время назад я серьезно занимался разработкой и производством ножек для аудиоаппаратуры и акустических систем.
На фото ниже, пожалуй, лучшее из созданного.
Считается, что постановка аудиоаппаратуры "на шипы" снижает площадь соприкосновения аппаратуры с поверхностью, и тем самым за счет этого "возможно" подавляется энергия передаваемой вибрации.
Все круто, красиво, но я никогда не мог понять почему если у меня вибрирует, например, иголка, кто мешает этому тонкому штоку передавать вибрацию с поверхности на устройство?
В общем, мистика какая-то... По идее, работать не должно, но я не могу спорить с миллионами восторженных аудиоманьяков, которые с убеждением говорят, что после постановки аудиоаппаратуры на шипы точно стало лучше!!!
В моем инженерном мире - для того, чтобы подавить энергию взаимодействия двух тел, либо связи между ними не должно бы вообще (капитальная стена), либо связь должна быть через какой-то промежуточный демпфер, который эту энергию будет гасить. Именно таким образом я пришел к тому, что от шипов надо как-то переходить к ножкам с эффектом демпфирования.
Часть 2. Ножки с эффектом демпфирования вибрации
Первоначальную идею ножек с демпфированием я подсмотрел здесь.
На фото представлены антивибрационные ножки шведской компании Solid Tech, судя по наклейке, технология даже защищена патентом.
Пружинный вариант ножек мне показался слишком “жестким”, а вот за “резинки” мой глаз зацепился.
Я подумал, что подобное "мягкое" демпфирование вибраций должно весьма эффективно "съедать" различные механические возмущения небольшой интенсивности.
Появилась идея разработать аналогичную по функционалу антивибрационную ножку, но с применением технологии 3D-печати.
Потенциально цена такого изделия должна быть в разы дешевле, чем продукция Solid Tech.
Пока в работе только прототип, спроектированный в Компас-3D, на котором отрабатывается функционал, габаритные размеры и прочие детали. Поэтому сильно не ругайте за внешний вид. Позже я напечатаю комплект ножек с более высоким уровнем качества.
Спроектированная антивибрационная ножка состоит из двух деталей.
1. Опорная часть корпуса.
2. Толкатель.
В качестве резиновых демпферов я использовал кольца-уплотнители из мягкого силикона внешним диаметром 40 мм и диаметром 4 мм в поперечном сечении. Пришлось немного помучиться, чтобы подобрать нужный размер и упругость ножки, которая напрямую определяется параметрами этих самых уплотнительных силиконовых колец.
Детали ножки спроектированы таким образом, чтобы их можно было распечатать без применения поддержек. При печати обе детали размещаются соосно и не мешают друг другу (как на фотографии ниже).
Вся ножка целиком печатается за один раз!
Получилось вот так. Внешний вид прототипа представлен на фото и видео.
Антивибрационная ножка в сборе.
После изготовления первых образцов я провел небольшие испытания, согласно которым я установил следующие параметры:
- минимальная масса на ножку, которая переводит ее в рабочий режим, - порядка 250 грамм.
Из расчета установки на 4 ножки - вес аппаратуры должен быть от 1 кг и выше.
Из расчета установки на 3 ножки - вес аппаратуры должен быть от 0,75 кг и выше.
- максимальная масса на ножку порядка 2.5-3 кг.
Из расчета установки на 4 ножки - порядка 10-12 кг.
Из расчета установки на 3 ножки - порядка 7.5-9 кг.
Наилучшее демпфирование достигается где-то в середине этих значений, для аппаратуры весом порядка 3-6 кг.
Высота ножки приблизительно 80 мм, свободный ход толкателя до 20 мм.
Есть идеи сделать разные варианты сопряжения демпфирующей ножки с устройством. К примеру, сверху у толкателя можно сделать площадку под резиночку или острый конус, который обеспечит контакт с аппаратурой в одной точке. Надо будет подумать над реализацией такого варианта.
Продолжение следует...