Подобряването на качеството на звука на съвременните високоговорители се постига главно чрез използването на нови мощни динамични глави, което най-често води до увеличаване на техните размери, тегло и цена. Междувременно много добър високоговорител може да бъде изграден на базата на евтини динамични глави.

Основни технически характеристики.

Номинална (табелка) мощност, W .................................... 10 (30)

Номинален диапазон на възпроизводимите честоти, Hz............30...25 000

Брой ленти ................................................. ... ................................................ .3

Честоти на секциите, Hz.................................................. ......... .........................500; 5000

Оценен електрическо съпротивление, Ом.....................6.3

Средно стандартно звуково налягане, Pa .................................. 0,35

Размери, мм ................................................. ................................620x350x310

Електрическа схемависокоговорител е показан на фиг. 1. Изграден е на базата на три динамични глави. Функциите на ниска честота (LF) се изпълняват от главата 6GD-2, средночестотна (MF) - 3GD-38E, висока честота (HF) - 6GD-13 (ново име 6GDV-4). В нискочестотния участък се използва филтър от втори ред L1C1, в средния диапазон - първият L2C2, а във високочестотния - третият L3C3C4. За изравняване на честотната характеристика на високоговорителя в средата аудио честотиСредночестотната глава е свързана през резистора R1. За да се подобри звукът на системата при честоти над 503 Hz, HF главата 6GDV-4 е свързана към филтъра с помощта на резистори R2 и R3. Важно е да се отбележи, че тази глава е включена в противофаза с басовите и средночестотните глави.

Фиг. 1. Схема на свързване на 3-лентов филтър за високоговорител

Акустично оформление на високоговорителя - фазоинвертор. Корпусът му е изработен от ПДЧ с дебелина 20 мм. Предният панел и страничните стени са свързани помежду си с 20 x 20 mm релси с помощта на EAF епоксидно лепило. Задната стена е подвижна, закрепена е към корпуса чрез гумени уплътнения с дебелина 2 мм.

Изгледът от предния панел е показан на фиг. 2, а, и разрез на тялото по линията А-А- на фиг. 2б. Басовите и средночестотните високоговорители са фиксирани от външната страна на предния панел. Между него и дифузорите на главите са положени гумени (пенополиуретанова) пръстени с дебелина 1,5 мм.

Фиг.2. Чертеж на трилентов високоговорител

Главата 6GD-2 трябва да бъде модифицирана преди да бъде поставена на предния панел, за да се намали нейният общ качествен фактор. За да направите това, е необходимо да монтирате акустични съпротивителни панели (PAS) в прозорците на държача на дифузора, т.е. да ги запечатате със синтетичен филц или в краен случай с медицинска марля, сгъната на няколко слоя. Средночестотната глава трябва да се постави в херметична кутия с обем около 2 литра, пълна с памук. Диаметърът на кутията е равен на диаметъра на отвора в предния панел за средночестотната глава. Мястото на свързването му с панела трябва да бъде внимателно запечатано (например с пластилин). Главата 6GDV-4 HF е монтирана от вътрешната страна на предния панел, а страничните повърхности на отвора за нейното инсталиране трябва сякаш да продължат конуса на главата и да образуват с него излъчващ рог. Между тялото на тази глава и панела трябва да се постави уплътнителен гумен пръстен. Фазоинверторният тунел е пластмасова тръба с външен диаметър 70 и вътрешен диаметър 65 и дължина 150 mm. Поставя се в съответния отвор на предния панел отвън. Празнините между панела и тунела са запечатани отвътре с пластилин.

Подробности разделителен филтърпоставен върху гетинаксова платка с размери 250 х 150 mm, монтирана на страничната стена на кутията в долния й ъгъл, срещу тунела на фазоинвертора. За да избегнете тракане, трябва да поставите звукопоглъщащо уплътнение между платката и корпуса. Филтърът използва неполярни MBM кондензатори. MBGO за напрежение 200 V и жични резистори с мощност 2 (R3) и най-малко 7,5 W (останалото). Кондензатор C1 е съставен от шест кондензатора от 10 микрона, свързани паралелно. Намотки L1-L3 без рамка. Вътрешният диаметър и височина на първия от тях е 40 mm, на другите два са съответно 25 и 30 mm. Намотка L1 съдържа 260 навивки от PEL 1.5, L2-170 и L3-90 навивки от проводник PEV 1.0. Вътрешната повърхност на корпуса е облепена със звукопоглъщащ материал (ват, порест каучук) с дебелина 10...15 мм. Самата кутия е запълнена с вата, но така, че да се остави въздушен проход между баса и фазоинвертора. Всички фуги на стените на тялото са запечатани с епоксидно лепило.

Звукът на описания високоговорител беше сравнен със звука на добре познатия индустриален модел 35AC-012 (S-90). По време на тестовете е използван AF стерео усилвател с номинална мощност 2 x 25 W и коефициент на хармоника не повече от 0,2%. Беше отбелязано, че домашно направеният високоговорител звучи по-меко в областта на ниските и средните звукови честоти, както и липсата на неприятни обертонове в него, създадени от главата 10GD-35, инсталирана в 35AC-012 в диапазона от 5 .. 10 kHz.

P.S. Смяна на главата 6GD-2. Вместо 6GD-2 можете да използвате динамичната глава 75GDN-1L-4 (предишно обозначение 30GD-2) или 35GDN-4 (25GD-26B). Тези глави имат повече от половината от стандартното звуково налягане (съответно 0,15 и 0,12 Pa) в сравнение с 6GD-2 (0,35 Pa), но тяхната значително по-висока номинална мощност компенсира този недостатък. Номиналната мощност на високоговорителя след такава подмяна ще се увеличи в първия случай до 50, във втория - до 40 W, номиналното електрическо съпротивление ще падне до 4 ома. Капацитетът на кондензатора C1 при използване на главата 75GDN-1L-4 е 80 микрофарада. PAS не се изисква и в двата случая. Първият вариант за замяна е за предпочитане, тъй като главата 75GDN-1 L-4 има същите размери като 6GD-2 и по-голяма ефективност от 35GDN-4, особено при честоти под 100 Hz.

Y. DLI, Горки

Списание "Радио", №3,9 1989 г

Нивото на звуково налягане, развивано от AU, се определя от неговата чувствителност (ефективност) и входящата електрическа мощност:

L=S+20 log √P = S + 10 lg P , където

1. Л – ниво на звуково налягане, dB, спрямо прага на чуване – 2 ∙ 10 -5 n / m 2 ;
2. С - характерна чувствителност (звуково налягане, развивано от високоговорителите на разстояние 1 m от работния център с входна електрическа мощност, равна на 1 W, изразена в dB√W );
3. Р - входна мощност, W.

По-голямата част от домашните високоговорители имат чувствителност от около 86 dB√W ( и т.н.) и само няколко - , - 89-91 dB√W. При по-висока (с 3-5 dB) чувствителност се изисква 2-3 пъти по-малко мощностза да създадете същото ниво на звуково налягане, или нивото на налягането ще бъде същото dB по-високо за същата входна мощност към високоговорителите.

Например, за да се получи ниво на звуково налягане от 100 dB, трябва да се доставят 25 W към k, 12,5 W към k и само 8 W електрическа мощност към k.

При проектирането на високоговорители е интересно да се използват високоговорителни глави с висока ефективност и чувствителност - 90 dB√W или повече, като и др.

При поставяне на главата на високоговорителя в затворен обем стойностите на fp и Qp се увеличават. Те могат да се определят по формулите:

f’p=fp√1+Ve/Vи Q'p \u003d Qp √ 1 + Ve / V,

където: fpи Q'n– нови стойности на параметрите на главата в обема V.

В колони “V=100 l” маса 1дадени са изчислените стойности на f'p и Q'p и може да се види, че разпространението на параметрите е значително намаляло и максималният коефициент на качество на високоговорителя е по-малък от единица.

За да не бъдат тези загуби прекомерни, количеството на PSM не трябва да надвишава 10-15 g/l (1-1,5 kg на 100 l).

Възможността за поставяне на главите в трилентова високоговорителна система с вътрешни размери 710x460x320 мм и използване на баса е показана на фиг.2. Корпусът може да бъде изработен от шперплат или ПДЧ с дебелина 18-20 мм. Средночестотната глава е затворена отвътре с пластмасова капачка (V = 4 l) със ZPM. Електрическата верига на разделителните филтри е показана на фиг.3, като средночестотна глава можете да използвате недефицитна, като свържете резистор със съпротивление 2,2 ома (5 W) последователно с нея. Намотките L1 и L2 на филтрите се навиват с тел PEV-1 с диаметър 1,3 mm върху дървени рамки с диаметър 85 mm с височина на навиване 20 mm, броят на завоите е 150; намотки L3 и L4 - с проводник PEV-1 с диаметър 1,0 mm на рамки с диаметър 14 mm с височина на намотката 15 mm, броят на завоите е 97. Кондензатори C1-C4 от типове K73-16, K73 -17 за напрежение 63 V или други видове с отклонение 5% от номиналната стойност.

Параметри на разработената АС:

Работен честотен диапазон: 35 - 20000 Hz

Ниво на вътрешна чувствителност: 93 dB√W

Номинално електрическо съпротивление: 8 ома

Максимална шумова (паспортна) мощност: 16 W

Максимално ниво на звуково налягане на разстояния от 1 m: 105 dB

За сравнение, за да се постигне ниво на звуково налягане от 105 dB, около 90 вата електрическа мощност трябва да се достави към AC. Семейството от честотни характеристики, използващи различни случаи в нискочестотния диапазон, е показано на Фиг. 1 (криви 2). Както можете да видите, разпространението на честотната характеристика в честотния диапазон над 30 Hz и до края на "буталния" диапазон се оказа по-малко от 2 dB, което показва добра повторяемост на параметрите в предложения акустичен дизайн. Увеличаването на звуковото налягане в областта на най-ниските честоти (в сравнение с „нативното“ използване на глави) е най-малко 10 dB, а разширяването на работния диапазон по отношение на нивото - 8-10 dB от стойността на средното звуково налягане - с повече от 2/3 октави надолу.

Няма нищо по-надеждно от осъзнаването и разбирането, че всичко, което използваме, е направено от ръцете на майстори на техния занаят.

Описание на високоговорителите за 6GD-2, 4GD-35

Предимствата на отворената акустика пред затворената акустика са доста убедително показани на уебсайта на Siegfried Linkwitz

Неговите проекти "Феникс" (Phoenix) и "Орион" (Orion) се повтарят от много радиолюбители и имат отлични отзиви. На сайта се предлага закупуване на конструктор за сглобяване на тези активни високоговорители (с усилвател), само цената на компонентите плаши. Индустриална версия на отворената акустика, разработена с участието на Linkwitz: "Beethoven-Elite" (Beethoven-Elite) счупи всички рекорди по отношение на качество на звука и цена.

Накратко същността на предимствата на отворената акустика може да бъде описана по следния начин:

Отляво са кръгови диаграмиизлъчване на затворен високоговорител (Monopole, Box speaker) и отворен високоговорител (Dipole) в различни честотни диапазони (изглед отгоре).

Лесно се вижда, че отворен (диполен) високоговорител няма излъчване в посока, перпендикулярна на слушателя (настрани, нагоре, надолу), и това е в две от трите посоки на триизмерното пространство.

Съответно, няма причина за появата на отразени звукови вълни в същите тези посоки, което би могло да доведе до изкривяване поради смущение с директната звукова вълна, генерирана от високоговорителя (какъвто е случаят с конвенционален затворен високоговорител).

Тези предимства на отворената акустика, работеща в затворена стая, ви позволяват да намалите смущенията (увеличете устойчивостта на шум) директно звукова вълнас 4,8 dB, което е еквивалентно на намаляване на мощността, подадена към високоговорителите, необходима за получаване на същата разбираемост на звука, както в случай на затворен високоговорител, с 3 пъти.

Въпреки това, главите на високоговорителите, използвани от Linkwitz, са доста скъпи за закупуване, както се вижда от ценовите листи на вносни компании за високоговорители, достъпни за нас. Освен това Linkwitz беше принуден да използва трипосочно усилване поради сложността или невъзможността за изграждане на пасивен високоговорител върху наличните (въпреки това отлични) излъчватели. Независимо от това, уважаваният Линквиц използва погрешен метод за оценка на кумулативния спектър на последващия звук на главите. Оценката на натрупаната енергия в главите трябва да се извършва само когато те са свързани чрез филтри, които коригират честотната характеристика според изискванията на проекта. Следователно вълнението на колегите разработчици по отношение на търсенето и придобиването на динамични глави, посочени от Linkwitz като предпочитани, е малко неоптимално.

В това отношение сме в по-изгодна позиция. Ще обясни. Нашите всекидневни са малки и не изискват толкова много работна мощност на усилвателите дори за акустика (AC) с ниска чувствителност. Повечето от нас вече имат усилватели на мощност над 50 вата на канал, което определени условияправи възможно използването на повече енергозадържащи пасивни филтри за високоговорители. Наличните динамични глави за нас са в крайна сметка клонинги на "Произведено в СССР", които се различават по параметри и чувствителност, които не са толкова лоши за изграждане на отворени високоговорители.

В СССР винаги е имало проблем с производството на ниско-средночестотни драйвери с нисък качествен фактор Qts. За стандартни глави (25-,35-GDN, 15-,20-GDS, 8GD-1, 6GD-2, 4GD-53(35.8E), 2GD-40, 5GDSH-xx и т.н.) стойността на Qts е в рамките на 0.8 - 1.8, което затруднява класическото им използване под формата на затворена кутия или фазоинвертор, но е идеално за изграждане на отворен високоговорител. Освен това повишаваме честотната характеристика на резонансна честотаглавите могат да се използват за компенсиране на съответния спад в резултатната честотна характеристика на отворен високоговорител.

звукова система. Климатик трипътен за 4

динамични глави, отворен тип и има следните характеристики:

Честотната характеристика на високоговорителите и всяка от лентите по отношение на звуковото налягане е показана по-долу (плътни линии), пунктираната линия показва фазовата характеристика. Измерванията са направени с измервателен микрофон с кардиоидна схема и спектрален анализатор с изглаждане 1/6 октава върху бял шум в точка на слушане в реална стая от 16 кв.м на разстояние 1,5 м от високоговорителите:

Импулсният отговор на високоговорителите по отношение на звуковото налягане (при същите условия), когато се прилага импулсен сигнал, е представен по-долу:

Защо беше избрано това ниска честотаинтерфейс между средночестотен и високочестотен високоговорител. Всичко е за радиационните модели 4GD-35. Характерно за този говорител при ъгли 0 , 22 , 45 и67 градуса е показано по-долу. По този начин, ако изберете честота на свързване на лентата над 2 kHz, тогава в района на 2-4 kHz ще има субективен спад - този, с който Александър Клячин успешно се бори със своя метод за люлеене на микрофона при създаването на двупосочни системи .

AT акустична система"Agnetta" използва модифицирани кросоувъри от първи и втори ред, чиято топология изпълнява следните функции:

Шунтиране на главния механичен резонанс на главите с нисък изходен импеданс на филтрите, за нискочестотната секция шунтирането се извършва с нисък изходен импеданс на усилвателя.

Захранването на радиатори при средни и по-високи честоти чрез високо реактивно съпротивление на филтъра и изключването на шунтирането на главата при тези честоти чрез нисък изходен импеданс на усилвателя намалява интермодулационното изкривяване при тези честоти.

Потискането на проникването на изхода на задния EMF усилвател на главите на високоговорителите елиминира прекъсването на работата в усилвателя на отрицателния обратна връзка(ако е налична).

Минималните отклонения на фазово-честотната характеристика на входния импеданс на високоговорителите от резистивния еквивалент ви позволяват да използвате напълно мощностните характеристики на усилвателя.

Топологията на филтъра е показана по-долу:

Нискочестотна връзка: Включени 2 глави 6GD-2 последователно, индуктивност L3031= 2.6 mH
среден клас: Паралелен колебателна верига C2021 C2031 L2031 L2081 осигурява висок изходен импеданс средни и високи честоти и ефективни шунтиране на главата при резонансна честота
Високочестотна връзка: Индуктивност L1101 осигурява резонансно шунтиране на главата, индуктивност L1011 елиминира шунтирането глави при високи честоти.