Потрапила в руку пара середньочастотних динаміків далекого радянського періоду 4гд-35, а тут ще й аудіомаркер наш задумався темою відкритих ящиків та інше, ось у тему.
Багато радіоаматорів прагнуть підвищити якість звучання акустичних систем промислового виготовлення. Пропонований мною спосіб удосконалення звукових колонок 8АС-3 включає застосування здвоєних динамічних головок і поділ спектру частот на три смуги.
Здвоєна динамічна головка і двох «динаміків» 4ГД-35, які у даній системі. Як високочастотна і середньочастотна головки застосовані «динаміки» 2ГД-36 і 4ГД-8Е. Останній обраний тому, що має невеликі габарити та підвищений звуковий тиск – 0,3 Па.
Мал. 1. Передня панель.
Мал. 2. Перегородка: 1 – планка (перетин 20ХЗО мм) 2 – штатна передня панель.
Мал. 3. Принципова схемаакустичної системи на 2,2 Ом.
Мал. 4. Принципова схема восьмиомної акустичної системи.
Виготовте нову передню панель і випиліть три отвори за розмірами дифузорів головок (рис. I). Потім виготовте перегородку з ДСП товщиною 20 мм (мал. 2) для встановлення другого «динаміка» 4ГД-35 та елементів фільтрів розділів. У цьому випадку використовується також частина передньої панелі, яка встановлюється на планку. Аналогічна планка закріплена і днище корпусу.
Електрична схема гучномовця складається із чотирьох динамічних головок. Якщо необхідно зберегти колишній опір постійному струму (2,2 Ома) акустичної системи, скористайтеся схемою, представленою на малюнку 3. Опір акустичної системи можна збільшити до 8 Ом (рис. 4), що дозволить експлуатувати її практично з будь-яким підсилювачем звукової частоти, що розвиває на восьмиомному навантаженні вихідну потужність до 20 Вт, а на чотириомному навантаженні – не більше 30 Вт.
Мал. 5. Каркас для котушок L1 та L2. Мал. 6. Каркас котушки L3.
Частота поділу низькочастотної та середньочастотної головок у двоомному варіанті дорівнює 1000 Гц, а між СЧ та ВЧ головками – 5000 Гц. У восьмиомному варіанті ці частоти відповідно дорівнюють 850 і 7000 Гц.
Зверніть увагу на незвичайне підключення середньо-частотного динаміка до котушки L2, що дозволяє обмежити потужність, що підводиться, на цей динамік до 4 Вт і уникати тим самим перевантажень.
У першій схемі (рис. 3) котушки намотані дротом ПЕЛ-1 0,81 на каркасах 047 мм. L1 і L3 містять по 87 витків при ширині намотування 22 мм, а L2 - 160 витків.
Резистори R1 і R2 виготовляють із ніхромового дроту 00,3 мм. Резистор R3 МЛТ-0,5. Необхідну ємність 2,8 мкФ одержують шляхом паралельного включення двох конденсаторів на 1 та 2 мкФ з урахуванням розкиду їх номіналів.
За другою схемою (рис. 4) котушки намотують дротом ПЕВ-1 або ПЕВ-2 на каркасах (рис. 5, 6), виточених з фторопласту. Котушку L1 мотають виток до витка в п'ять рядів, всього 252 витки. Для покращення якості намотування між двома рядами дроту потрібно прокласти шар тонкого ізоляційного матеріалу. L3 містить 100 витків дроту 00,72 мм.
Аудіофіл ніколи не заспокоюється. Він хоче досягти досконалого звучання музики у себе вдома. У продажу є величезний вибір акустичних систем (АС). Щоправда, ціни дуже «кусаються», але так було не завжди. Років 40 тому назад у мене вибору не було: у продажу була стереорадіола «Симфонія» (навіть без стереодекодера, для його підключення був тільки роз'єм на задній стінці), за ціною, що дорівнює тримісячній зарплаті інженера-початківця (330 «повноважних» радянських рублів). АС радіоли, загалом, працювали добре, проте найнижчі частоти звучали «не переконливо» (навіть із транзисторним підсилювачем) адже закрита скринька, резонансна частота динаміка 70 Гц А хотілося послухати й орган із його f н =16 Гц, і турецький барабан, налаштований на 20 Гц, нарешті, той самий концертний рояль (від 27,5 Гц)! Подивіться на рис.1, і вам стане зрозуміло, що як (у якому діапазоні) звучить.
Якщо щось не можна купити, аудіофіл будує «це» сам. Хороші динаміки для низьких частот на той час у магазинах не продавалися Їх «добували», привозили «з-за бугра». Якось, будучи у свого знайомого, я побачив дивовижні динаміки з Великобританії. Називалися вони «модуль Jordan Watts». Маленькі (152х152х50 мм), важкі (3,2 кг), з діафрагмою з металу (анодованого алюмінію) діаметром 4 дюйми (10 см). Вони мали хід дифузора 6,5 мм, резонансну частоту 41 Гц, потужність 12 Вт та смугу частот від 30-17000 Гц (за рівнем ±3 дБ). До них надавався лист специфікацій, на якому було зображено креслення ящика, що рекомендується (рис.2) і таблиця з сімома варіантами АС. Там були конструкції з двома та однією головками (модулями) різного розміру (усі – фазоінвертори). Залежно від розмірів виходили різні нижні відтворювані частоти. Одна АС мала f н = 20 Гц! Щоправда не було вказано рівень звукового тиску.
Скориставшись статтею з журналу «Радіо», я зробив розрахунки фазоінверторів за розмірами з таблиці і отримав непоганий (за тими часами) збіг з даними фірми. Власник динаміків побудував АС «Juliet» за вказаними в таблиці розмірами та був задоволений результатами. У цій АС резонансна частота головки майже збігалася із частотою налаштування фазоінвертора. У той час розрахунок фазоінверторів проводився за емпіричними формулами та графіками. Теорія була розроблена, але вважалося, що налаштування ящика фазоинвертора повинна збігатися з резонансною частотою динаміка на свіжому повітрі. А тут (для АС "Jupiter") - 41 Гц у головки і 20 Гц у самої АС. Загадка? Фантастика?
І натхненний я вирішив сам побудувати АС. Які? А найкращі! Насилу придбав чотири головки 25ГД-26 (прямо з Бердська) для НЧ-ланки (по дві головки на АС) 20мм. Креслення передньої панелі наведено на рис.3. Врахував усі рекомендації щодо заглушення стінок: наклеїв шар ДВП (6 мм) на вібропоглинаючій мастиці, обтягнув вініліскожею. Фазоінвертори налаштували на 25 Гц (динаміки мали f р = 36-42 Гц).
Почав слухати. Звучання на низьких частотах не задовольнило! Заповнив весь обсяг ящика ватою (майже 3 кг!). Звук став кращим, але баси все одно звучали погано (не було «легкості» та «мочі»). До речі, не краще звучали і гучномовці 35АС-1, що з'явилися у продажу. За прикидкою фінансові витрати на мої АС відповідали вартості 35АС-1.
Пройшло кілька років, і з'явилася книга Е.Л.Виноградової, що розплющила очі. Наведена там теорія все роз'яснила і поставила "на свої місця". Добре працює гучномовець з фазоінвертором можна побудувати тільки в тому випадку, якщо дотримуватися певних співвідношення між параметрами динаміка і ящика. Параметри динаміків завжди ( наголошую, завжди!) Треба вимірювати. Існує виробничий розкид. Матеріали старіють (змінюється гнучкість підвісу, слабшає магніт), і тоді зростає добротність. Описи АС, в яких не наводяться параметри застосованих головок виміряні авторами, мені здаються несерйозними, тому не раджу сліпо копіювати подібні шедеври.
Основні параметри при вимірі динаміка:
Ще деякі співвідношення:
V as / V = ( f h 2 - f b 2 ) ∙ ( f b 2 - f l 2 ) / ( f h 2 ∙ f l 2 ) , де
f l і f h - частоти (нижня та верхня) «горбів» на Z-характеристиці фазоінвертора;
f s ’ = ( f l ∙ f h ) / f b , де
f s ’ - резонансна частота головки з урахуванням приєднаної маси повітря, що виникає під час роботи головки у фазоінверторі;
Де Q b - Добротність акустичного оформлення, що враховує втрати в щілинах ящика і головки, заповнення ящика і в трубі фазоінвертора;
R b -опір головки на частоті налаштування фазоінвертора;
R s - Опір головки на резонансній частоті.
Маючи основні параметри динамічних головок, можна за номограм знайти частоту налаштування фазоінвертора f р та його нижню робочу частоту за рівнем -3дБ - f 3 .
Відповідно до теорії роботи динаміка у фазоінверторі, можна отримати різні АЧХ повної потужності. Їх називають на прізвища математиків, які досліджували відповідні криві та математичні вирази - поліноми, що описують дані криві. Це – поліноми Баттерворта, Чебишева, Кауера та інші. За певних співвідношень між параметрами виходять різні АЧХ гучномовця.
Якщо Q t =0,383, V as /V =1,41, f b / f s =1 і Q b >10, маємо АЧХ Баттерворт (максимально гладку). Такі АС найчастіше й будують. У них f b = f s , тобто. частота налаштування фазоінвертора дорівнює резонансній частоті головки. Коли Q b =10 номограми відповідають рис.4, для Q b =5 - на рис.5.
А якщо Q t наявної голівки відрізняється від цих «батервортських» значень? Тоді, як бачимо з номограм, зміняться відносини V as /V , f b / f s і f 3 /f s . Звісно, зміниться і АЧХ: при зростанні Q t вона з максимально гладкою (баттервортівською) перетворюється на хвилясту характеристику Чебишева. І для неї f 3 /f s <1, т.е. можно получить АЧХ с нижней воспроизводимой частотой, меньшей, чем резонансная частота динамика. Вот и разгадка английских акустических систем (41 Гц и 20 Гц).
У моїх динаміках АС мали Q t =0,54, V as / V = 90/68 = 1,32. Головки стояли поряд, і V as для двох головок був удвічі більшим, ніж для однієї. А для Q t =0,54 (рис.4 та рис.5) потрібно V as /V =0,3, тобто. об'єм ящика повинен у 3 рази перевищувати еквівалентний об'єм головок. Виходить: V = V as / 0,3 = 90/0,3 = 300 л.
Положення ще більше посилювалося активним опором дроселя роздільного фільтра для НЧ-головки в АС, яке збільшувало Q t на 10%.
Але аудіофіл ніколи не заспокоюється! Думка прийшла зненацька. Евріка! Я згадав про здвоєні голівки. Адже у них еквівалентний обсяг зменшується вдвічі порівняно з однією головкою, добротність зберігається, а f s =√( f s 1 ∙ f s 2 ) .
Сказано зроблено! З'єдную дві головки дифузор до дифузора через прокладку 3 мм і вставляю цей бутерброд на місце одного НЧ-динаміка з внутрішньої сторони передньої панелі. Нічого, що магніт однієї головки стирчить назовні, а отвір під другий динамік швидко зароблено латкою з ДСП (нижній отвір на рис.3). Виміряна Q t =0,5 - навіть менше, ніж у одиночних динаміків. Одне й зрозуміло, адже випромінювання йде від тильного боку дифузорів, і ефективна площа зменшилася за рахунок вікон у дифузоротримачі, а опір випромінюванню збільшився. Лінеаризувалася індуктивність звукової котушки, зменшилися гармоніки.
До речі, спотворення за рахунок ефекту Допплера не відчутні у НЧ-ланки, якщо його верхня частота не перевищує 500-800 Гц, а нижня 25-30 Гц. І тут випромінювання по осі головок екрановано магнітами, а, як писав Дрейзен: «Збоку від нейтралі гучномовця ці спотворення не чути». Бажаючі можуть порахувати ці спотворення за такою формулою:
K D = (18 ∙ 10 3 ∙ f в √ P a ) / ( f н 2 ∙ d 2 ) [%], P a = P е ∙ ККД , де:
P a - акустична потужність, Вт;
P е - Електрична потужність, Вт;
d - Діаметр дифузора, см;
f н, f в - Відповідні граничні частоти діапазону, Гц.
У мене, при P е = 10 Вт, ККД =0,1%, f н = 28 Гц, f в =800 Гц вийшло:
K D = (18 ∙ 10 3 ∙ 800 √0,01) / (28 2 ∙ 20 2) = 4,5%.
Знімаю Z -характеристику АС, вираховую V as /V =0,29. Ось тепер все збігається! Вимірюю f s на свіжому повітрі: головка 1: 34,5 Гц; голівка 2: 42,8 Гц; здвоєний блок (компаунд): 38 Гц.
За розрахунками:
f sk = √(f s 1 ∙ f s 2 ) = √ (34,5 ∙ 42,8) = 38,4 [Гц];
V ask / V k = (41,4 2 – 24 2) ∙ (24 2 – 20 2) / (41,4 2 ∙ 20 2) = 0,29;
f sk = (f 1 ∙ f h) / f b = (41,4 ∙ 20) / 24 = 34,5 [Гц].
Нагадую, f sk< f sk за рахунок приєднаної маси повітря в ящику з фазоінвертором. Знаходжу Q ak =5,148 та Q ek =0,883, і навіть Q bk ≈3,5. Qbk обмаль, проте, прибравши зайву вату і залиши близько 700 г, наближаюся до Q bk ≈5. Тепер номограма на рис.5 підходить, f bk /f sk ≈0,75; f 3 k / f sk ≈0,7, звідки знаходжу f bk = 25,9 Гц; f 3 k = 24,2 Гц.
Перевіряю АЧХ на слух тестовим компакт-диском. Частоту 25 Гц чую з невеликим завалом, 31,5 Гц – чудово. Звучання музичних програм із турецьким барабаном просто радує («Траурна меса» Верді, частина – «Лакрімоза», у виконанні Страсбурзького філармонічного оркестру). А коли на форте-фортисімо хору та оркестру вступають ударні, підстрибує все, в тому числі від несподіванки, і я. Ось цього великий Верді і добивався! Таке звучання на НЧ я чув лише від АС «Таппоу» з об'ємом 200 л та діаметром головки близько 380 мм.
Чи бубонить «Чебишев»? Я цього не помітив. А ось втрати за рахунок дифракції – зауважив, коли почав вимірювати АЧХ гучномовців, встановлених на відстані 1,5 м від стін. Розрахуємо частоту, на якій утворюється цей спад (-3 дБ) за формулою:
f = 115 / W = 115 / 0,375 ≈ 300 [Гц], де W - Ширина АС, м.
Це значення точно збіглося з виміряним. Якщо АС стоять у кутах кімнати розмірами 6хЗх2,7 м вузькою стіною, то падіння НЧ за рахунок дифракції не відбувається.
Звичайно, треба врахувати, що АЧХ гучномовця у звичайній житловій кімнаті матиме безліч піків і провалів за рахунок відбиття звуку від стін, стелі, підлоги та інших поверхонь. Це показано на рис.6(крива 1 – АЧХ у кімнаті, крива 2 у звукомірній камері).
Підіб'ю підсумки:
- Якщо хочете отримати найнижчі частоти, а резонансна частота динаміків десь у 1,5 рази вища за них, то вам допоможе АС «за Чебишевим».
- Щоб не будувати величезні ящики, можна застосувати здвоєні голівки.
- Грамотно налаштовані АС «за Чебишевим» не «бубнять»!
- Аудіофіл ніколи не заспокоюється (аксіома!).
Одне питання у мене все ж таки залишилося: піки на Z-характеристиці трохи різні за висотою, і вирівняти їх поки не вдалося. Чому?
Жовтень 24th, 2017
Даний матеріал присвячую всім саморобам і бажаю їм успіху в роботі.
початок
Дорогі друзі, дозвольте представитися. Звати мене Юрій. Ім'я отримав на честь Юрія Олексійовича Гагаріна, як і багато хлопчиків у той період. Так він був популярний, коли я народився. Мабуть, енергетика того часу та імені першого космонавта, якоюсь мірою передалася мені і стала частиною душі, яка потребує активності. У шкільні роки активність була різноспрямованою, але не включала навчання. У житті це не стало на заваді. Технічний університет закінчив із відзнакою. Професію свою, обрану за принципом максимальної складності спеціальностей, які пропонує ВНЗ, до якого вступав, не змінив і заробляю нею до теперішнього часу. Вчили мене на конструктора гідравлічних машин та засобів їхньої автоматизації.
У вільний від роботи час усілякі захоплення не відпускали й надалі. У черговому душевному пориві, що трапився зовсім недавно, відкрив для себе чудовий магазин Аудіоманія, зокрема його розділ «Зроби сам». Те, що там побачив під час першого відвідування, було мрією молодості. Щоправда, на той час такого уявити було неможливо. Асортимент цієї крамниці відкрив для мене двері у світ реалізації задумів. Думаю, як і для багатьох інших, одержимих ідеями людей.
Крім захоплення аудіотехнікою, що супроводжує мене по життю, люблю фотографію, читаю фантастику (обов'язково про космічні подорожі – відпрацьовує та сама енергетика). І ще одне захоплення – майже дюжину років майструю меблі з дерева. Зараз вже є серйозний досвід червонодеревника, який дозволяє виготовляти меблі професійно.
Створення акустики, про яку йтиметься - одне з давніх моїх захоплень. Але, накопичений досвід, сьогоднішні можливості та нові бажання дозволили поставити перед собою складне завдання – створити акустику для дому, що передає динаміку, масштабність та емоційність концертного виконання музики.
Усім читачам – моє безмірне розташування та найкращі побажання.
Юрій Кобзар
Я любитель. Намагатимуся писати тільки про конкретику. Поділюсь своїм практичним досвідом зі створення акустичних систем високого рівня. Адресую цю інформацію таким же любителям, яким подобається якісний звук, які отримують задоволення не від фону, а від прослуховування музики. Людям, які у світі звуків, мають уподобання та улюблені записи.
Навесні 2017 року зі мною щось сталося. Увечері на веранді до вух долинуло пташине цвірінькання, повіяло справжнім теплом, десь зазеленіло, прилетів перший рослинний аромат, захотілося занапастити вина і послухати музику. Не аналізуючи (можна все списати на флуктуації душі), я відчув потребу, і в мене виникла ідея мати хороший звук для дому. Причому, «музика» в будинку є. Але на той момент термін хороший звук раптом набув іншого змісту. У голові з'явилися спогади від випадкового прослуховування музики в магазині (в кімнаті хай-енду), чудової можливості відчути звук найвищої якості у кількох друзів. Все це сталося роки тому, але потреба у гарному звуку оформилася саме навесні сімнадцятого. Незважаючи на те, що трепетне ставлення до «хорошої» музики супроводжувало мене все життя, і практично завжди була можливість слухати звук пристойної якості, раптом стало ясно: музика, що звучить з акустики, повинна бути не просто чистою, детальною, потужною, глибокою, природною, чарівною. або навіть приголомшливою (тіло на великій гучності – жарт). Відтворений акустикою звук має передати емоції: солістів та музикантів, і всіх, хто готує запис для нас – слухачів.
За попередніми оцінками, можливо, завищеним, купити таке обладнання – виявилося не по кишені. Розмінюватися на добре доступне – не хотілося. Таким чином, постало завдання побудувати самому акустику максимально високого класу, доступного в домашніх умовах. Без лабораторій, високоточних вимірювань, але щоб порода, солідність і елітність звуку була незаперечна. Щоб від прослуховування створювалося саме таке враження.
Як невеликий відступ слід сказати, що задум мав базу. Певні навички в моєму розпорядженні були: у юності збудував акустику в «закритій скриньці». Був щасливим від її звуку. Було спаяно різні транзисторні підсилювачі, одна модель надзвичайно якісна. Зараз, крім колишніх призабутих знань, навичок та досвіду, додалася любов до виготовлення меблів із дерева та деякий набір столярного інструменту. Додатково захотілося придбати і якісний ламповий підсилювач. Щоб скоротити реалізацію задуманого, запропонував участь своєму другові-ентузіасту та саморобкіну, який має базу радіофаку УПІ (Уральський державний технічний університет). Умовилися, що акустика (підбирання, розрахунки та втілення) буде моєю задачею, ламповик – його частина.
З такої позиції почали «трусити старовиною».
Вибір
Питання побудови АС було розпочато з вивчення теорії та супутніх матеріалів. Переді мною, як і перед багатьма будівельниками власних акустичних систем, постало питання вибору акустичного оформлення. Знання, інформація, думки почали накопичуватися і систематизуватися, але відповідь на питання про тип акустичного оформлення АС залишалася відкритою. У цей час моєму напарнику стали доступними три широкосмугові головки 75ГДШ3-1. У місцевому ДК задумали викинути два сценічні сабвуфери, які пропрацювали протягом 30-ти років. У кожному стояло по два динаміки. В одному з них динамік вийшов з ладу, звідси рішення викинути. Прослуховування динаміків "на підлозі" підтвердило очікування "відсутнього звуку". Прослуховування у рідному сабвуферному корпусі – оцінки не змінило. Майже без ентузіазму почав копати інтернет на тему застосування в АС динаміків наявного типу. Швидко знайшлися матеріали товаришів, які вже побудували АС на основі цих динаміків. Сподобався варіант із «текувете» (tqwt) труба Войта – матеріал прикладаю, авторство не встановлено див. Сподобався цей варіант, у тому числі через «відкритий корпус», до якого вже виникли деякі симпатії. Чому: відсутність демпфування динаміка або мінімальна за потребою. Тобто динамічної голівці не створюється перешкод при роботі, а це, як я розумію, означає мінімум умов для створення зовнішнього опору і, як наслідок, спотворень. Крім того, резонансна частота динаміка в корпусі з трубою не змінюється. Це, у свою чергу, має забезпечити відтворення багатшої басової складової, що є основою ритму, що забезпечує об'ємність звуку та посилює психоемоційне сприйняття музичної програми. З внутрішнім опором (після прослуховування динаміків), побоюванням отримати слабкий результат і, все ж таки, надією купив три листи будівельної фанери 12мм для повторення в матеріалі запропонованої конструкції. Доробка полягала у застосуванні радіусних переходів у кожному кутку (вперше гнув фанеру), установки ребра жорсткості всередині (враховуючи габарити та товщину матеріалу) та пристрій жорсткої знімної задньої стінки для зручності робіт з подальшого можливого демпфування.
Технологію виготовлення не даю. Розкрий також. Враховуючи свій досвід робіт із деревом – вважаю, що у кожного майстра, який береться за виготовлення такої конструкції, буде своя специфіка конструювання та робіт із виготовлення. Специфіка пов'язана з умовами, навичками та набором інструменту. Я звик працювати з клеєм, відмовившись від металевого кріплення (крім знімної задньої стінки). Це забезпечує відсутність технологічних рейок, що забирають об'єм, що дають додаткову геометрію в каналі звуку, що на мій погляд – дипломованого гідравліка – не є добре для руху звукової хвилі по каналу. А завдання, між іншим, стоїть у створенні умов її плавного, ламінарного (є такий термін, що означає відсутність завихрень) руху каналом. Це знижує ймовірність виникнення призвуків, непотрібних висококласного звуку.
Звук побудованої АС здивував одразу. Могутній, яскравий, красивий і відмінний від моїх трисмугових фірмових фазонверторних (ФІ) колонок англійського бренду. Значно чудовий. З наголосом на слово "відмінний". Здивування посилювалося тим, що там же – Англія, інтелект інженерів та масштабне виробництво, а тут 35-річне диво у фанерній скриньці. Після того, як перший сплеск емоцій стих, стало зрозуміло, що одного динаміка для цієї АС мало. Бракує верхів та … низів. Бас низький, красивий, з безліччю відтінків (чого не чути на ФІ) і водночас слабкий. Можна вмовити себе на такий звук, але недолік помітний.
Посумнівавшись у можливості цього динаміка грати баси в широкосмугової АС, побудував лабіринт, що звужується - трансмісійну хвильову лінію (ТВЛ). За відгуками в мережі – це саме те, що потрібно. Описую без подробиць та аргументів на користь такого рішення. Не наводжу рекомендацій та залежностей побудови ТВЛ. Усі є в інтернеті. Цю конструкцію зробив більш технологічною: з катетами, без заокруглень. Слід зазначити, АС вийшла компактніших розмірів. Ось її розріз.
Багато авторів в мережі згадують про важливість правильно зроблених розрахунків трансмісійно-хвильового каналу, відсутність фундаментальних помилок, складність конструкції та необхідність точного її повторення при виготовленні. При цьому, крім геометрії та правил вибору динаміків у їхньому підході власне нічого і немає. При кресленні конструкції АС з ТВЛ мене супроводжувало почуття глибокого розуміння механіки, але з акустики. Все робив на віру. Адже багато людей ділилося вже практичним досвідом, досягнутим результатом та фотографіями. Багатьох влаштовував отриманий звук. Адже це вагомий аргумент.
Знову взяв будівельну фанеру. Цього разу два аркуші з урахуванням залишків від попереднього варіанту. Виготовив швидко та точно. Слід підкреслити надмірну жорсткість корпусів таких конструкцій, навіть за умови використання фанери 12мм.
Отже, відчуття від прослуховування дуже добре. Недоліки самі. Якщо нестача верхів – це конструкція динаміка, то дефіцит басів – питання корпусу. Слід сказати, що бас став більш виразним та підкресленим. Це відзначалося незалежно всіма учасниками прослуховування. Несподіванка полягала в наступному. Спочатку прослуховування велося кожній колонці окремо. Хотілося почути її можливості порівняти з іншим варіантом. Тим більше, перший експеримент повторення конструкції дав лише одну колонку. Потім їх підключили разом. Ефект виявився приголомшливим. Виникла не лише панорама звуку, сцена. Насамперед, перетворився сам звук. Його міць, відкритість, легкість приголомшили! Так, пізніше, прослуховуючи нерівноцінну пару АС, довелося підняти ВЧ та НЧ на підсилювачі. Але звук був не просто гарний. Він тримав, притягував до себе. Улюблені треки звучали так, начебто слухав їх уперше. На багатьох стали чути відтінки басів та середніх частот, про існування яких раніше з англійськими напільниками навіть не підозрював. Подруга подружжя, яка присутня з нею в будинку в сусідній кімнаті під час тестування пари АС на різній гучності та стилях: камерна музика, джаз, електроніка, йдучи, сказала, що побувала у філармонії чи концерті. Ця фраза була не делікатність до господарів, а схожа на правду. Поширення звуку суміжними кімнатами виявилося приємним сюрпризом. Це буде важливим моментом прийому гостей для створення легкого ненав'язливого музичного супроводу в декількох зонах відразу. Апаратуру став включати при кожному проході повз. І, нарешті, після трьох днів, здався остаточно і попросив майбутнього власника забрати цей тестовий варіант акустики собі додому для прослуховування, доки не настане час виготовлення АС парадного вигляду.
Висновок був таким: якби відбувся вибір АС у магазині – звук отриманих АС (не фанерний вигляд звичайно) мене влаштував би повністю. Про отриманий звук сказано скромно. Звук грандіозний. Коли звучить пара колонок, високих частот стає майже достатньо. Це не пісок, динамік його не може відтворити. Але те, що він відтворює, – вже задовольняло нашим вимогам. Отримане звучання вражало, перевертало щось усередині, виникали грудки в горлі. Без перебільшень. Залишалася лише одна «скалка» – НЧ на підсилювачі було викручено на максимум. Проте звук сподобався і господареві АС. Пізніше навіть було вирішено остаточний варіант виготовити на основі ТВЛ: габарити та звучання басу взяли гору.
Поневіряння
Тим часом актуальність набуло питання створення АС для «власного вживання». Висока ймовірність, що після АС на динаміках 75ГДШ3-1, настав би кінець пошукам гарного звуку. Досить швидко це сталося, та й потрапило майже до крапки. На щастя або, на жаль, але другої пари головок 75ГДШ3-1 чи 3-3 не знайшлося. Повзаючи у всесвітньому павутинні, збираючи та аналізуючи інформацію, продовжуючи навчання, почав уважно розглядати акустику англійської фірми Tannoy. Ідеальна колонка – пристрій, який здатний лінійно відтворити весь спектр звуку з однієї точки. А життя складається із компромісів. Створення акустики – пошук оптимуму серед багатьох компромісів. Кожен варіант АС вирішує свої завдання, і стає інструментом у руках маркетингу: вдале поєднання динаміків в акустичній системі, гарний (правильний) поділ частот, випнута бас, цокаюча пищалка, унікальне оформлення, використання цінних порід дерева в корпусі або просто відомий бренд. Все разом чи окремо покликане переконати покупця у правильності вибору. Старша акустика Tannoy (Westminster та Canterbury) мене зацікавили зовні, та й побудована лише на одному динаміці. Звук із однієї точки! Старовинна, найвідоміша фірма, що зберігає своє провідне становище досі, має своїх шанувальників. Незабаром дізнався, що акустика Tannoy все ж таки двосмугова, але динаміки НЧ/СЧ і ВЧ стоять співвісно. В інженерному плані, таке рішення виявилося дуже привабливим. Чудове рішення. У тій же мережі прочитав похвалу одних та розчарування інших власників цієї акустики після переміщення її із салону собі додому. Згадав, що сам оцінив звучання Tannoy кілька років тому у кімнаті для прослуховування одного магазину. Тоді мені більше сподобався варіант Cornwall Klipsch американського. І прийшло ще одне розуміння – хороша акустика звучить не завжди добре (на різному музичному матеріалі та в різних приміщеннях), і цей факт потрібно було якось врахувати під час конструювання власної АС. Наприклад, Tannoy оснащені двома регуляторами для підстроювання СЧ та ВЧ.
Враховуючи необхідність прийняття компромісів, виник намір створювати щось подібне Tannoy Westminster або Canterbury. Виявилося, що за доступними цінами в Китаї можна замовити повні копії АС Canterbury. Вони навіть пропонують свої динаміки. Відгуків про якість системи та звук не знайшлося. Вирішив не ризикувати. Проаналізувавши накопичену інформацію, почав пошук конструкції акустики Tannoy. Дещо знайшов для АС Westminster, а в одному польському чаті – 150 фотографій процесу виготовлення копії цієї акустики. Рішення повторити майже сталося. Зупинило планування місця встановлення. Все-таки, Westminster призначені для великого простору. У кімнату звичайної квартири їх встановити, звичайно, можна, проте в очі впадає невідповідність габаритів житлового приміщення та двох величезних АС. У мене є приватний будинок і доступний деякий вільний простір для розміщення. Проте цей варіант (зі скрипом) був відхилений від втілення. Через габарити і через недоступність рідних таноєвських динаміків (а також – їх високу вартість). Крім того, конструкція буде великою мірою навмання (точні креслення відсутні). Очікувати високої якості звуку, у такому разі, не доводиться. Хотілося мати контрольований процес. Вивчення питання тривало, а коаксіальний танноевський динамік не давав спокою. Не приховую, продовжував шукати розумні можливості з придбання таноєвських головок, поки не натрапив на іспанську Beyma. Цей виробник пропонує конструкцію співвісного двосмугового динаміка, що зацікавила мене. Ось фото співвісно встановленої пищалки в центрі низькочастотника.
Характеристики по смузі частот, що відтворюються, були не такими «шикарними» як у Tannoy. Але, пам'ятається, коли ще в молодості з друзями підключали до генератора звукових частот різні голівки, то було здивування обмеженої ділянки чутних частот. Особливо цікавий був ефект за низькою частотою: візуально спостерігаються значні переміщення дифузора динаміка і при цьому звук практично відсутній. Тому, як слід сумнівавшись, зупинив вибір на динаміці 15XA38Nd іспанської Beyma з неодимовим магнітом. Звісно, бентежила відсутність у мережі слідів застосування цього динаміка для домашньої акустики: і російських, і західних ресурсах. Бентежив номінал потужності динаміка: 350 Вт для НЧ та плюс 90 Вт для ВЧ. Заспокоював розмір голівки 15 дюймів. Залишились у голові рядки, прочитані в когось у мережі: «…передача грандіозного характеру звуку концертного масштабу досягається головками 12 дюймів і від». З таким твердженням я погодився в душі. Та й параметри Westminster та Canterbury підтверджували правильність цієї фрази. Також було зрозуміло – габарити акустики із цими головками будуть значними. Але характеристики динаміків, їх заявлена чутливість до -99 дБ останні сумніви потіснили. Рішення ризикнути було ухвалено. Характеристики головки, кому це цікаво, знайдете у мережі або на сайті Аудіоманії.
Динаміки замовив, чекати на доставку довелося майже три місяці. В цей час знову повернулося питання акустичного оформлення. Без відступів скажу – серйозно допоміг утвердити свій вибір матеріал «Лабіринт Рогожина». Його можна легко знайти у мережі. Посилання не наводжу, оскільки автор вимагає попереднього узгодження (хоча матеріал доступний безкоштовно). Але там, дякую Рогожину, наводяться і обґрунтування, і практичні рекомендації. Ризикну зробити заяву: це єдиний матеріал без води у справі з повним набором рекомендацій для практичного виходу на результат. Звідси його популярність.
Після цього етапу, поневіряння з прийняттям рішення залишилися позаду. Попереду були приємні тяготи нічних акустичних розрахунків та конструювання корпусу АС.
Трохи «навколо та навколо»
Все викладене вище, умовно коротко представляє пройдений шлях. Описав його для тих, кому цікаво створення висококласної АС власноруч, хто стикається з подібними питаннями. Тут описаний процес розробки АС з нуля і шлях був пройдений повністю до створення прототипу. Хто забажає, може теж пройти всю дорогу, більш усвідомлено. Комусь буде доступно зрізати на ній кути.
Декілька слів про лабіринт Рогожина. Привабливість цієї конструкції полягає не тільки в можливості отримати чудові результати звучання акустики (я то говорю про це вже з розумінням), але ще відкриває можливості конструювання зовнішнього вигляду та внутрішньої архітектури у найширшому діапазоні. Зрештою, ця технологія дозволяє створити АС «під себе». Такий собі індпошиття. Це надзвичайно зручно та привабливо. Напевно, всі розуміють різницю між купленою готовою шафою і вбудованою або сформованою за конкретними вимогами. Функціональність, адаптивність другого варіанта вище. Якщо зважити на можливість створення зовнішнього вигляду за своїми вимогами, зв'язати зовнішній вигляд АС, колір з інтер'єром у зоні розміщення, цінність варіанта додатково зростає.
Не приховую, розуміння мети при акустичних розрахунках за рекомендаціями Рогожина має бути зрозумілим. На першому етапі це досягається дотриманням даних у матеріалі інструкцій і, вже на другому етапі, набутим досвідом. Щоб досягти бажаного результату, мені довелося виконати безліч акустичних розрахунків для отримання оптимумів і побудувати шість досвідчених варіантів для того, щоб вийти на сьомий – остаточний. Порівнюючи отриманий результат у матеріалі та звуку можна уточнити виконані розрахунки та зробити правильний вибір варіанта, підігнавши його під свої уподобання, забезпечивши чудове звучання АС.
Тим, хто не втомився
Зовсім практична сторона. Отже, вибір динамічних головок за, вибір конструктиву (лабіринт-канал) теж. За рекомендацією Рогожина встановив програму Hornresp австралійського розробника. Виконавши покрокові інструкції отримав перший результат. Скажу так, практично наосліп довелося виконати не менше сотні розрахунків для забезпечення всіх вимог. Чого потрібно прагнути – інструкції дано Рогожиним. Далі ділюся власним досвідом.
Насамперед – фото виконаних спроб знайти бажаний звук:
Тут представлено п'ять варіантів корпусів одного типу динаміка. Усі варіанти, крім останнього (це шостий варіант, отриманий переробкою п'ятого), виконані у розмірі 1520 мм у висоту (висота фанерного листа). Ширина та глибина корпусів різна і залежить від розрахункового перерізу каналу. Внутрішня архітектура теж різна. Перший варіант (правий корпус на першому фото) виконаний із фанери 15 мм. Маса корпусу – близько 70 кг (без оздоблення). Усі наступні – фанера 12 мм та маса від 35 до 55 кг. Легкі вібрації незначних ділянок поверхні на корпусах акустики товщиною 12 мм присутні при потужності, що подається в 100 Вт. Якщо відверто – звуковий тиск, що розвивається, на такій потужності в обмеженому просторі довго не витримати. Добре, що сусідів поза стіною немає.
Таким чином, при комфортному рівні гучності вібрації корпусу та призвуки не відзначені. Призвуків, до речі, не відзначено за будь-якого рівня гучності.
Налагодження кросовера
Вище було описано підходи та особливості створення акустичного оформлення АС. Слід зазначити, що габарити і маса АС значні, потужність динаміка, що використовується, висока. Коли акустичні системи замислювалися, було переконання, що слухати їх потрібно при потужності, що підводиться, в 0,5 Ватта. Ця обставина і була однією з обмежень під час виборів динаміка. Було сумнів, що потужний динамік забезпечить ефективну роботу при малій потужності, що підводиться. Незважаючи на наявний запас потужності, побудовані прототипи АС виконують цю функцію, забезпечуючи чудове звучання при мінімальній потужності, що підводиться. Причому не применшуючи грандіозності звуку.
В даний час отримані АС підключені до підсилювача фірми Sony, у якого градуювання рівня гучності виконано в децибелах. Пізно ввечері, коли вже немає сторонніх звуків, акустика чудово та яскраво звучить при гучності мінус 66 дБ. Ще зазначу, що запас потужності динаміків гарантує роботу АС із мінімальними лінійними спотвореннями за будь-якої гучності комфортного рівня.
Отже, налагодження звуку у кросовері.
Спочатку отриманий комплект динаміків та замовлені у виробника (компанія Beyma, Іспанія) кросовери FD-2XA для цих конкретних динаміків мене розчарував. Перше включення на малій гучності викликало здивування. Звук був просто жахливий. На малій гучності баси майже були відсутні. При зростанні гучності - перетворювалися на щось абсолютно безглузде, видаючи неймовірне бурмотіння. Музики як такої не було.
Після 3-4-годинного прогону на високій гучності (70-90 Вт) динаміки заробили (прогрілися). Проте невдоволення звуком не зникло. Ні душевності, ні грандіозності басів, ні бажаних емоцій. Тільки похвальна детальність звуку.
Як я вже згадував раніше, відпрацювання звучання виконувалося за двома напрямками: пошук оптимальних параметрів лабіринту та робота з кросовером. Напрацювання лабіринтом дано вище. Кросовер також підніс свої уроки. Його схему знайдено в інтернеті. Він представляв собою фільтри першого порядку з ланцюгом узгодження вхідного комплексного опору НЧ гучномовця. Частота розділу смуг, за даними сайту Beyma - 1800 Гц.
Звичайно, я міг би докладно викласти всі пошуки та повороти налаштування отриманих фільтрів, але щось підказує, такий виклад буде нудним та малоінформативним. Викладу у тезах.
- Виявилося, після відключення ємності 15 мкф, відтворення басів стало приємнішим.
- Тести показали, що у деяких музичних композиціях акустика дає чутні спотворення. Вдалося встановити, що спотворення вносить ВЧ частину динаміка. Спотворення зникають при зміщенні частоти зрізу фільтра ВЧ до 2500 Гц і вище.
- Для зменшення яскравості, можна сказати, «крикливості» динаміків в СЧ діапазоні замість ємності 2,2 мкф краще використовувати ємність 0,68 мкф.
Після таких змін звук став дуже непоганим, але все ж, влаштовував не зовсім. Спроба залишити НЧ динамік без індуктивності L1 не сприяла подальшому поліпшенню звучання АС. Проте, нерівномірність АЧХ динаміка необхідно компенсувати. Індуктивність виробника зберіг на своєму місці. Її вплив добре відчувається.
І ось, після тривалого прослуховування різних жанрів, після спроб варіювати номінали елементів фільтрів, що залишилися, прямо під час прослуховування, «на ходу» так би мовити, відключив RC-ланцюжок узгодження (8,2 Ом і 8,25 мкф – вказані на схемі). Стався приголомшливий ефект. Відчуття зітхання динаміка, який набув свободи, до цього утримуваного певною зашморгом. Утримуваний раніше звук вирвався, полетів, став легким та шляхетним. Не можна передати словами набуту легкість та віртуозність оновленого звучання. З'явився саме той звук, від якого виникає внутрішній відгук, по тілу йде озноб, а музика, що ллється, заповнює всі клітини мозку.
Слід зазначити той факт, що котушки індуктивності кросовера Beyma несерйозні. Вони намотані мідним дротом 1мм. Для НЧ динаміка параметри індуктивності 1Ом та 1,44 мГн. На високих потужностях втрата енергетики басу гарантована. Враховуючи параметри індуктивності НЧ фільтра, отримані вимірюванням, я замовив індуктивності НЧ та ємності для ВЧ ланок вищого класу.
Разом:
Виконана робота дозволила адаптувати параметри резонансного каналу до вибраного динаміка та забезпечила звучання АС не нижче за очікування, намальовані свідомістю. Про звук напишу нижче. Усі роботи зайняли близько п'яти місяців (вихідні та вечірній час, враховуючи наявність запалу, час на прослуховування та аналіз, на наступні розрахунки тощо) та зажадали певних витрат. Впевнено скажу – рівень звучання відповідає акустиці цінового діапазону від двох мільйонів карбованців. Фактичні витрати, особливо з урахуванням наявного обладнання незрівнянно нижче. Пройдений шлях був непростим. Створена АС зазвучала не лише завдяки точному чи вдалому розрахунку резонансного каналу, інтуїтивно, певною мірою, обраному динаміку, своєму підходу до моделювання та виготовлення корпусу. Нагадаю, побудована акустична система двосмугова, наявність кросовера є обов'язковою. Робота з кросовером також дозволила зробити свій внесок у остаточний звук і отримати корисний досвід. Демпфування конструкції АС не використовувалося. Можливо, спробую оцінити вплив демпфування в конкретному випадку. Можу сказати, що напрацьований досвід дозволив оцінити згадані на початку два варіанти виготовлених АС для динаміків 75ГДШ3-1, побачити недоліки налаштування на басах та внести корективи.
Наразі ще немає готового лицьового варіанта АС для динаміка 15XA38Nd. Є проект. Виконано новий розрахунок АС з динаміком 75ГДШ3-1 із збільшеною віддачею на басах. Новий варіант буде оснащений твітером BC25SC06-04. Враховуючи наявне робоче завантаження та доставку додатково замовлених комплектуючих ці проекти будуть реалізовані не раніше жовтня-листопада поточного року. Результати будуть представлені. Частина проекту кабінету АС для головки 15XA38Nd показана нижче:
Звук
Не виключено, що я розвинена сентиментальність. Досягнуте звучання двох-смугових АС то на одному, то на іншому треках призвели до душевного і серцевого трепету, до замикання дихання, провокували до повторного прослуховування композицій, що сподобалися. Правильний чи неправильний звук – не обговорюю. Якщо звук, що звучить, викликає у слухача переконання реальності від чутної музики, вокалу, звуків і призвуків – мета вже досягнута. Якщо окремі повороти музичної програми можуть висушити горло, зробити очі вологими – завдання виконане максимум. Схильний вважати, що збудовані прототипи майбутніх АС близькі до заповітного максимуму.
Скажу відверто, не отримавши такого результату, я не дозволив би відкрито ділитися своїми напрацюваннями. Можливо, хтось скаже, новачкам щастить. Мені ж дісталося подвійне везіння. Дві пари чудових АС на базі динаміків 75ГДШ3-1, випущених за радянських часів, що витягли на собі 35 років сценічного життя та пари нових, на базі динаміків 15XA38Nd іспанської Beyma. Нехай пощастило, але тому, хто вважатиме за можливе зробити подібні АС, враховуючи надані в матеріалі додаткові рекомендації, результат гарантовано. Для таких людей і пишу.
Акустичні системи зі здвоєними головками зацікавили свого часу чимало радіоаматорів. Багато хто з них зупинив свій вибір саме на таких АС і, судячи з відгуків, задоволений їх звучанням. Інтерес до здвоєних голівок виявили й деякі закордонні фірми. Наприклад, в 1985 р. фірма "Jamo" рекламувала ряд нових АС, стверджуючи в рекламному проспекті, що їхня велика потужність і висока вірність відтворення при відносно невеликих габаритах досягнуті завдяки застосуванню здвоєних головок. Однак відсутність глибокого аналізу та, головне, практичних рекомендацій щодо конструювання АС з такими головками, а також поява у продажу сучасних низькочастотних компресійних випромінювачів дещо знизили інтерес радіоаматорів до здвоєних динамічних голівок. Дослідження останніх років дозволили виявити нові переваги цього виду випромінювачів. До речі, виявилося, що його оптимальна конструкція та, в якій головки звернені дифузорами одна до одної, тому надалі йтиметься лише про цей варіант. Основні переваги здвоєної головки (порівняно з одиночною) - гладкіша АЧХ, менші нелінійні спотворення і менший необхідний обсяг ящика акустичного оформлення. АЧХ згладжується завдяки взаємному демпфуванню головок, у тому числі складена здвоєна. Кожна одиночна головка в межах відхилень, що допускаються, має свою, зумовлену технологією виробництва, нерівномірність АЧХ, тому частоти піків і провалів на їх АЧХ не збігаються. У здвоєній голівці частина цих піків та провалів взаємно компенсується. Нелінійні спотворення зменшуються через те, що здвоєна головка (на відміну від одиночної) є симетричною електромеханоакустичною системою. З цієї причини опір повітряного середовища з обох сторін практично однаково, обумовлений конструктивними особливостями і властивостями матеріалу, відмінність гнучкості підвісу у головок деяких типів при русі дифузора вперед і назад відсутня. Нарешті, асиметрія розподілу магнітної індукції в зазорі магнітної системи, що негативно впливає на рівень другої гармоніки, у здвоєній голівці не виявляється.
Звичайно, існують інші способи зниження нелінійних спотворень АС. Для зменшення парних гармонік шведська фірма "Audio-Pro", наприклад, у низькочастотному блоці AC B4-2000 встановлює дві (з чотирьох) головки низькочастотні магнітними системами назовні. Однак розподіл випромінювачів породжує інтерференцію звукових хвиль і звужує діаграму спрямованості АС. Фірма "Jamo" знайшла досконаліше рішення. У низькочастотній ланці вона застосувала одну потужну здвоєну головку, помістивши її на горизонтальній дошці (див. рис. 1,а), під якою розташований рупор, що спрямовує звук у бік слухача і узгоджує механічний опір рухомої системи головки з повітряним середовищем. Що ж до обсягу ящика, то він зменшується завдяки тому, що результуюча гнучкість підвісу здвоєної головки в порівнянні з одиночною знижується вдвічі. Маса рухомої системи здвоєної головки збільшується в стільки ж разів, тому частота основного механічного резонансу не змінюється.
Для збереження розрахункової резонансної частоти здвоєної голівки в акустичному оформленні потрібен ящик об'ємом, удвічі меншим, ніж для одиночної голівки того ж типу, що видно з наступних співвідношень:
fя/fг=Sqr(Сг/Ся+1)
Cя=1,14V/Dеф,
де fяі fг- резонансні частоти головки відповідно в ящику та відкритому повітряному просторі,
Сгі Ся- гнучкість підвісу головки та повітря в ящику,
V- обсяг ящика,
Деф- Ефективний діаметр дифузора.
Оскільки значення Dеф здвоєної головки таке ж, як і одиночної, для виконання наведених співвідношень при зменшенні гнучкості Сг в 2 рази необхідно зменшити гнучкість Ся, а отже, і об'єм V у стільки ж разів (порівняно з двома головками, встановленими окремо, об'єм зменшиться у 4 рази). Здавалося б, збільшуючи кількість головок, що працюють на один отвір АС, можна ще більшою мірою зменшити її габарити. Однак на практиці головки не вдається зблизити настільки, щоб їх геометричні розміри не позначилися на фазових зсувах звукових хвиль, що випромінюються крайніми головками. У цьому випадку довжина шляху поширення звукових хвиль від крайньої внутрішньої головки до крайньої зовнішньої стає порівнянною з довжинами випромінюваних хвиль, що в кінцевому рахунку призводить до віднімання та спотворення звукових сигналів (ось чому не можна здвоювати середньо-і високочастотні головки). Крім того, зниження ККД у цьому випадку стане відчутним.
Пропонована увазі читачів АС є гучномовцем-фазоінвертором з корисним внутрішнім об'ємом 50 л. В якості низькочастотного випромінювача застосована здвоєна головка, складена з 6ГД-2, як середньо-і високочастотного - відповідно 15ГД-11 і 6ГД-13. Здвоєна голівка встановлена на похилій дошці (див. рис. 1, б), що утворює разом з бічними і нижньою стінками ящика рупор, який, на думку автора, вдалий спрямований на слухача, ніж у АС фірми "Jamo" (рис. 1, а ). Крім того, при такому розташуванні дошки зі здвоєною головкою раціональніше використовується об'єм ящика, що дозволило зменшити габарити і масу АС.
Основні технічні характеристики АС
Номінальна потужність: 12 Вт
Паспортна потужність: 30 Вт
Номінальний електричний опір: 4 Ом
Номінальний діапазон частот: 30 – 18000 Гц
Завдяки застосуванню високоефективних низькочастотних головок 6ГД-2 гучність звучання при порівняно невеликій номінальній потужності (12 Вт) не поступається промисловим АС типу S-90 при потужності, що підводиться до них 30 Вт. Що ж до якості звучання, більшість слухачів віддає перевагу описаної нижче АС.
Принципова схема зображено на рис. 2, конструкція показана на рис. 3. Ящик АС 3 виготовлений з деревинно-стружкової плити товщиною 20 мм, обклеєним папером, що імітує цінні породи деревини. Здвоєна головка 17 закріплена на дошці 10 середньочастотна (12) і високочастотна (16) головки - на передній стінці 4. Задня стінка 15 - знімна.
Середньочастотна головка ізольована від решти об'єму ящика боксом 13, виготовленим з фанери товщиною 10 мм та закріпленим на стінці 4 за допомогою куточків 11 та шурупів. Тунель фазоінвертора 14 внутрішнім діаметром 50 і довжиною 100 мм склеєний з чотирьох шарів електрокартону завтовшки 0,5 мм. В отворі передньої стінки 4 він закріплений за допомогою клею. Вихідний отвір рупора здвоєної головки 17 закрито гратами (дет. 1, 2), отвори навпроти середньо-і високочастотної головок - відповідно опуклими металевими сітками 6 і 8 з кільцевими декоративними обрамленнями 5 і 7. Рамка 1 зігнута зі смуги перерізом 5 , прути 2 діаметром 4 мм виготовлені з нержавіючої сталі та вставлені на клею в отвори, просвердлені з кроком 20 мм у верхній та нижній сторонах рамки. Кільцеві обрамлення отворів під решту головок, а також отвори під тунель фазоінвертора зігнуті зі смуги перетином 5х10 мм з того ж матеріалу. Для кріплення обрамлення середньочастотної головки 5 передбачені чотири шпильки з різьбленням М3, вставлені на клею в отвори діаметром 3,2 і глибиною 7 мм, просвердлені в торці кільця з боку, зверненої до панелі 4. До вирізання отвору під головку 12 в передній стінці діаметру обрамлення 5 за допомогою кругорізу з різцем та стамескою необхідно вибрати канавку шириною 20 та глибиною 2...3 мм. При складанні спочатку закріплюють головку 12, потім за допомогою дротяних дужок або цвяхів - сітку 6 і, нарешті, встановлюють на місце обрамлення 5, яке додатково притискає сітку до панелі 4. Обрамлення високочастотної 7 головки 16 закріплюють в проточці передньої панелі клеєм. Для надання АС відповідного вигляду зовнішні торці рамки 1 та обрамлень 5, 7 та 9 необхідно відполірувати до дзеркального блиску, а їх бічні поверхні (як внутрішні, так і зовнішні) – пофарбувати чорною фарбою. У такий же колір слід пофарбувати металеві сітки 6 і 8, внутрішні поверхні тунелю фазоінвертора, рупора здвоєної головки і всю площу кола під сіткою 6, дифузороутримувач нижньої головки 6ГД-2, звернену до слухача частина дифузороутримувача головки 12 і кріплять головки її вин. Котушки L1 і L2 фільтра розділеного намотані проводом ПЕВ-2 1,3 на каркасах діаметром 35 і довжиною 100 мм. Кожна з них містить приблизно 460 витків (шість шарів по 75-76 витків). Конденсатори С1-С3 - МБГП, МБГО і т. п. При монтажі АС слід звернути особливу увагу на полярність підключення головок 6ГД-2, оскільки у разі помилки виникне коротке акустичне замикання. Зовнішня головка – ВА1. Для поліпшення демпфування здвоєної головки внутрішню поверхню ящика АС можна обклеїти або оббити матеріалом звукопоглинаючим. Можлива заміна головок 6ГД-2 на 8ГД-1, 15ГД-11-на 4ГД-8 або 5ГДШ-5-4, а 6ГД-13 - на 3ГД-2. Розміри ящика за такої заміни зберігаються.
О. ЖУРЕНКОВ, м. Запоріжжя, з журналу «Радіо»
Смугові гучномовці. Загальна характеристика всіх конструкцій смугових гучномовців (bandpass) - наявність однієї або кількох резонансних камер і встановлення динамічної головки всередині корпусу. Оскільки ці системи вже не є системами прямого випромінювання, їхній розрахунок та виготовлення дуже складні. Тому поширення набули переважно конструкції четвертого порядку (рис 6.1.8 А). Смугові гучномовці шостого (рис.6.1.8.Б,В) і восьмого (рис.6.1.8.Г,Д) порядку зустрічаються рідше.
Смужні гучномовці: А = закритий ящик-резонатор, Б = фазоінвертор подвійної дії, В = фазоінвертор послідовної дії, Г = фазоінвертор послідовної подвійної дії, Д = фазоінвертор-резонатор послідовної подвійної дії
Смугове акустичне оформлення використовується виключно для сабвуферів. Гідність смугового гучномовця - високий ККД, імпульсні і фазові характеристики дуже посередні і погіршуються зі зростанням порядку. Для всіх конструкцій, крім закритого ящика-резонатора, бажано застосування фільтра інфра-низьких частот (як і для класичного фазоінвертора).
Крім розглянутих конструкцій смугових динаміків з однією динамічною головкою відомі також АС, що мають дві головки. Конструкція отримана поєднанням двох однакових смугових систем. Одна із камер стає загальною, її об'єм при цьому подвоюється. На (рис.6.1.9 А, Б) показані два варіанти оформлення четвертого порядку, на рис.6.1.9 У – шостого.
Одна з переваг таких конструкцій полягає в тому, що вони не вимагають спеціального монофонічного каналу посилення: кожну головку можна підключити до свого каналу стереофонічного УМЗЧ.
Здвоєні голівки. Майже у всіх розглянутих конструкціях можна використовувати здвоєні динамічні головки. Для цього однотипні головки встановлюються одним із показаних на рис.6.1.10 способів. Конструкцію, що вийшла, можна розглядати як нову низькочастотну динамічну головку з зовсім іншими властивостями. Теоретичні значення повної добротності і частоти основного механічного резонансу системи, що вийшла, розраховуються як середнє геометричне від відповідних величин вихідних головок. Оскільки при здвоюванні зазвичай використовуються однотипні головки з досить близькими параметрами, можна вважати, що ці параметри практично не зміняться. Однак ув'язнений між дифузорами головок пов'язаний об'єм повітря збільшує ефективну масу рухомої системи, знижуючи частоту основного механічного резонансу головок великих розмірів до 80% від вихідної.
рис.6.1.10 Установка здвоєних головок: А - віч-на-віч, Б - спина до спини, В - в потилицю, Г - зі зв'язаним об'ємом
До цього дня основним матеріалом виготовлення корпусів акустичних систем залишається деревина. При цьому враховується, що дерево має власні акустичні властивості, а внесення корпусом власних призвуків небажано. З ними борються як спеціальними конструкціями, що гасять, так і застосуванням замість суцільної "чистої" деревини деревно-стружкової плити (ДСП), настільки нелюбимої нами в меблів. ДСП не має будь-якої структури (якою є лінійні волокна дерева), тому менше схильна до резонансів. Зовні ДСП обробляється різними покриттями, в тому числі імітуючим дерево (фанерування), але це оздоблення має чисто декоративний характер.
Поряд із традиційним використанням дерева продовжуються спроби використання інших матеріалів - пластику, металу, каменю. Існує досить велика кількість пластикових акустичних систем, як правило, невеликого розміру (ближнього поля), що звучать досить прийнятно та дешевих через технологічність виготовлення корпусів. Проте спроби створення пластмасових корпусів акустичних систем великого розміру поки що не увінчалися успіхом (з точки зору акустики, зрозуміло, а не "ящикобудування"). Справа в тому, що великий корпус повинен мати і велику масу, інакше в ньому починають "гуляти" такі резонанси, що їх придушення обходиться набагато дорожче, ніж, наприклад, у дерев'яному корпусі.
Досить ефективні і останнім часом популярні металеві корпуси акустичних систем. Це пов'язано, зокрема, із широким використанням у студійній практиці комп'ютерів із традиційними електронно-променевими кінескопами моніторів, на які погано впливають магніти динаміків, якщо ті перебувають надто близько. Металевий корпус акустичної системи є екраном. Крім того, метал технологічний у виготовленні та забезпечує необхідну за акустичними вимогами жорсткість.
