Zlepšení kvality zvuku moderních reproduktorů je dosahováno především použitím nových výkonných dynamických hlav, což s sebou nese nejčastěji zvýšení jejich rozměrů, hmotnosti a ceny. Mezitím lze na základě levných dynamických hlav postavit velmi dobrý reproduktor.
Hlavní technické vlastnosti.
Jmenovitý (na typovém štítku) výkon, W ................................... 10 (30)
Jmenovitý rozsah reprodukovatelných frekvencí, Hz............30...25 000
Počet jízdních pruhů ................................................ ...................................................... .3
Frekvence úseků, Hz ................................................ ......... ..........................500; 5000
Hodnocené elektrický odpor, Ohm ...................... 6.3
Průměrný standardní akustický tlak, Pa .................................. 0,35
Rozměry, mm ................................................... ................................620x350x310
Elektrické schéma reproduktor je znázorněn na obr. 1. Je postaven na základě tří dynamických hlav. Funkce nízkofrekvenční (LF) plní hlava 6GD-2, středofrekvenční (MF) - 3GD-38E, vysokofrekvenční (HF) - 6GD-13 (nový název 6GDV-4). V nízkofrekvenční sekci je použit filtr druhého řádu L1C1, ve středním rozsahu - první L2C2 a ve vysokofrekvenční - třetí L3C3C4. Pro vyrovnání frekvenční charakteristiky reproduktoru uprostřed zvukové frekvence Středotónová hlava je připojena přes rezistor R1. Pro zlepšení zvuku systému na frekvencích nad 503 Hz je HF hlava 6GDV-4 připojena k filtru pomocí rezistorů R2 a R3. Je důležité si uvědomit, že tato hlava je zapnuta v protifázi s basovými a středobasovými hlavami.
Obr. 1. Schéma zapojení filtru 3-pásmového reproduktoru
Akustické provedení reproduktoru - fázový měnič. Jeho korpus je vyroben z dřevotřískové desky tloušťky 20 mm. Čelní panel a boční stěny jsou vzájemně spojeny lištami 20 x 20 mm pomocí EAF epoxidového lepidla. Zadní stěna je odnímatelná, ke skříni je připevněna pomocí pryžových těsnění o tloušťce 2 mm.
Pohled z předního panelu je na obr. 2, a, a řez tělesem podél čáry A-A- na Obr. 2b. Basové a středotónové reproduktory jsou upevněny na vnější straně předního panelu. Mezi ní a difuzory hlavic jsou položeny pryžové (polyuretanové pěnové) kroužky o tloušťce 1,5 mm.
Obr.2. Nákres třípásmového reproduktoru
Hlava 6GD-2 musí být před umístěním na přední panel upravena, aby se snížil její celkový kvalitativní faktor. K tomu je nutné instalovat akustické odporové panely (PAS) do oken jeho držáku difuzoru, tedy utěsnit je syntetickou plstí nebo v krajním případě lékařskou gázou skládanou ve více vrstvách. Středofrekvenční hlavici je nutné umístit do hermetického boxu o objemu cca 2 litry, vyplněného vatou. Průměr krabice se rovná průměru otvoru v předním panelu pro středobasovou hlavu. Místo jeho spojení s panelem musí být pečlivě utěsněno (například plastelínou). Hlava 6GDV-4 HF je namontována na vnitřní straně předního panelu a boční plochy otvoru pro její instalaci by měly jakoby navazovat na kužel na hlavě a tvořit s ní vyzařovací roh. Mezi tělo této hlavy a panel by měl být položen těsnící pryžový kroužek. Tunel fázového měniče je plastová trubka s vnějším průměrem 70 a vnitřním průměrem 65 a délkou 150 mm. Vkládá se do odpovídajícího otvoru na předním panelu z vnější strany. Mezery mezi panelem a tunelem jsou zevnitř utěsněny plastelínou.
Podrobnosti separační filtr umístěna na getinaxové desce o rozměrech 250 x 150 mm, namontovaná na boční stěně skříně v jejím spodním rohu, naproti tunelu fázového měniče. Aby se zabránilo chrastění, musí být mezi desku a skříň položeno těsnění pohlcující zvuk. Filtr používá nepolární MBM kondenzátory. MBGO pro napětí 200 V a drátové odpory o výkonu 2 (R3) a minimálně 7,5 W (zbytek). Kondenzátor C1 se skládá ze šesti paralelně zapojených kondenzátorů 10 mikronů. Cívky L1-L3 bezrámové. Vnitřní průměr a výška prvního z nich je 40 mm, dalších dvou 25 a 30 mm. Cívka L1 obsahuje 260 závitů PEL 1,5, L2-170 a L3-90 závitů drátu PEV 1,0. Vnitřní povrch pouzdra je polepen zvukově pohltivým materiálem (výplň, pěnová pryž) tloušťky 10...15 mm. Samotné pouzdro je vyplněno vatou, ale tak, že mezi wooferem a fázovým měničem je ponechán průchod vzduchu. Všechny spoje stěn karoserie jsou utěsněny epoxidovým lepidlem.
Zvuk popisovaného reproduktoru byl porovnán se zvukem známého průmyslového modelu 35AC-012 (S-90). Při testech byl použit AF stereo zesilovač s jmenovitým výkonem 2 x 25 W a harmonickým koeficientem nejvýše 0,2 %. Bylo zjištěno, že domácí reproduktor zněl měkčí v oblasti nízkých a středních zvukových frekvencí, stejně jako absence nepříjemných podtónů v něm vytvořených hlavou 10GD-35 instalovanou v 35AC-012 v rozsahu 5 .. 10 kHz.
P.S. Výměna hlavy 6GD-2. Místo 6GD-2 můžete použít dynamickou hlavu 75GDN-1L-4 (dřívější označení 30GD-2) nebo 35GDN-4 (25GD-26B). Tyto hlavy mají oproti 6GD-2 (0,35 Pa) více než poloviční standardní akustický tlak (0,15, resp. 0,12 Pa), ale jejich výrazně vyšší jmenovitý výkon tuto nevýhodu kompenzuje. Typový výkon reproduktoru po takové výměně se v prvním případě zvýší na 50, ve druhém - až 40 W, jmenovitý elektrický odpor klesne na 4 ohmy. Kapacita kondenzátoru C1 při použití hlavy 75GDN-1L-4 je 80 mikrofaradů. PAS není vyžadován v obou případech. První možnost výměny je výhodnější, protože hlava 75GDN-1 L-4 má stejné rozměry jako hlava 6GD-2 a vyšší účinnost než 35GDN-4, zejména při frekvencích pod 100 Hz.Y. DLI, Gorkij
Časopis "Radio", №3,9 1989
Úroveň akustického tlaku vyvinutého AU je určena její citlivostí (účinností) a vstupním elektrickým výkonem:
L=S+20 log √P = S + 10 LG R , Kde
- L – hladina akustického tlaku, dB, vzhledem k prahu sluchu – 2 ∙ 10-5 n/m2 ;
- S - charakteristická citlivost (akustický tlak vyvíjený reproduktory ve vzdálenosti 1 m od pracovního centra se vstupním elektrickým výkonem rovným 1 W, vyjádřeno v dB√W );
- R - příkon, W.
Většina domácích reproduktorů má citlivost asi 86 dB√W ( atd.) a jen několik - , - 89-91 dB√W. Při vyšší (o 3-5 dB) citlivosti je potřeba 2-3x menší výkon vytvořit stejnou hladinu akustického tlaku, nebo bude hladina tlaku o stejné dB vyšší při stejném příkonu do reproduktorů.
Například pro dosažení hladiny akustického tlaku 100 dB je třeba dodat 25 W do k, 12,5 W do k a pouze 8 W elektrického výkonu do k.
Při navrhování reproduktorů je zajímavé použít reproduktorové hlavy s vysokou účinností a citlivostí - 90 dB√W nebo více, jako např.
Při umístění reproduktorové hlavy do uzavřeného objemu se hodnoty fp a Qp zvyšují. Lze je určit podle vzorců:
f’p=fp√1+Ve/V A Q'p \u003d Qp √ 1 + Ve / V,
Kde: fp A Q'n– nové hodnoty parametrů hlavy v objemu PROTI.
Ve sloupcích „V=100 l“ stůl 1 jsou uvedeny vypočtené hodnoty f'p a Q'p a je vidět, že rozptyl parametrů se výrazně snížil a maximální faktor kvality reproduktoru je menší než jedna.
Aby tyto ztráty nebyly nadměrné, nemělo by množství PSM překročit 10-15 g/l (1-1,5 kg na 100 l).
Možnost umístění hlav do třípásmové reprosoustavy o vnitřních rozměrech 710x460x320 mm a použití na basy je znázorněno na obr.2. Korpus může být vyroben z překližky nebo dřevotřísky o tloušťce 18-20 mm. Středobasová hlavice je zevnitř uzavřena plastovým uzávěrem (V = 4 l) se ZPM. Elektrický obvod separačních filtrů je znázorněn na obr.3, jako středotónovou hlavu můžete použít nedefektní, když k ní zapojíte do série odpor s odporem 2,2 ohmů (5 W). Cívky L1 a L2 filtrů jsou navinuty drátem PEV-1 o průměru 1,3 mm na dřevěných rámech o průměru 85 mm s výškou vinutí 20 mm, počet závitů 150; cívky L3 a L4 - s drátem PEV-1 o průměru 1,0 mm na rámech o průměru 14 mm s výškou vinutí 15 mm, počet závitů 97. Kondenzátory C1-C4 typů K73-16, K73 -17 pro napětí 63 V nebo jiné typy s odchylkou 5 % jmenovité hodnoty.
Parametry vyvinutého AS:
Provozní frekvenční rozsah: 35 - 20000 Hz
Úroveň vnitřní citlivosti: 93 dB√W
Jmenovitý elektrický odpor: 8 ohmů
Maximální hlučnost (pasový) výkon: 16 W
Maximální hladina akustického tlaku ve vzdálenosti 1 m: 105 dB
Pro srovnání, k dosažení hladiny akustického tlaku 105 dB musí být do AC dodáváno asi 90 wattů elektrické energie. Rodina frekvenční odezvy využívající různé případy v nízkofrekvenčním rozsahu je znázorněna na obr. 1 (křivky 2). Jak je vidět, frekvenční odezva rozprostřená ve frekvenčním rozsahu nad 30 Hz a až do konce „pístového“ rozsahu se ukázala být menší než 2 dB, což svědčí o dobré opakovatelnosti parametrů v navrženém akustickém provedení. Zisk akustického tlaku v oblasti nejnižších frekvencí (oproti „nativnímu“ použití head in) je minimálně 10 dB a rozšíření provozního rozsahu z hlediska úrovně - 8-10 dB od hodnoty průměrný akustický tlak - o více než 2/3 oktávy nižší.
Není nic spolehlivějšího než uvědomění a pochopení, že vše, co používáme, je vyrobeno rukama mistrů svého řemesla.
Popis reproduktorů pro 6GD-2, 4GD-35
Výhody otevřené akustiky oproti akustice uzavřené celkem přesvědčivě ukazuje web Siegfrieda Linkwitze
Jeho projekty „Phoenix“ (Phoenix) a „Orion“ (Orion) opakuje mnoho radioamatérů a mají výborné recenze. Na místě je navrženo zakoupit konstruktér pro montáž těchto aktivních reproduktorů (se zesilovačem), pouze náklady na komponenty děsí. Industriální verze otevřené akustiky vyvinutá za účasti Linkwitze: "Beethoven-Elite" (Beethoven-Elite) překonala všechny rekordy, pokud jde o kvalitu zvuku a cenu.
Stručně lze podstatu výhod otevřené akustiky popsat takto:
Na levé straně jsou koláčové grafy vyzařování uzavřeného reproduktoru (Monopole, Box speaker) a otevřeného reproduktoru (Dipole) v různých frekvenčních rozsazích (pohled shora).
Je snadné vidět, že otevřený (dipólový) reproduktor nemá žádné vyzařování ve směru kolmém k posluchači (do strany, nahoru, dolů), a to ve dvou ze tří směrů trojrozměrného prostoru.
Neexistuje tedy žádný důvod pro výskyt odražených zvukových vln v těchto stejných směrech, které by mohly vést ke zkreslení v důsledku interference s přímou zvukovou vlnou generovanou reproduktorem (jako je tomu u běžného uzavřeného reproduktoru).
Tyto výhody otevřené akustiky provozované v uzavřené místnosti umožňují přímo snížit rušení (zvýšit odolnost proti hluku). zvuková vlna o 4,8 dB, což odpovídá 3násobnému snížení výkonu dodávaného do reproduktorů pro dosažení stejné srozumitelnosti zvuku jako v případě uzavřeného reproduktoru.
Reproduktorové hlavy, které Linkwitz používá, jsou však poměrně drahé na nákup, jak dokládají ceníky dovážených reproduktorových společností, které máme k dispozici. Linkwitz byl navíc nucen použít třípásmové zesílení z důvodu složitosti či nemožnosti postavit pasivní reproduktor na dostupné (přesto výborné) emitory. Přesto respektovaný Linkwitz použil chybnou metodu pro odhad kumulativního spektra dozvuku hlav. Posouzení akumulované energie v hlavicích by se mělo provádět pouze tehdy, když jsou připojeny přes filtry, které korigují frekvenční charakteristiku podle požadavků projektu. Proto nadšení kolegů vývojářů z hledání a získávání dynamických hlav, které Linkwitz označil za preferované, není tak trochu optimální.
V tomto ohledu jsme ve výhodnější pozici. Vysvětlí. Naše obývací pokoje jsou malé a nevyžadují tolik pracovního výkonu zesilovačů i pro akustiku (AC) s nízkou citlivostí. Většina z nás již má výkonové zesilovače přesahující 50 wattů na kanál, což jisté podmínky umožňuje použít více energeticky zadržujících pasivních filtrů pro reproduktory. Dostupné dynamické hlavy jsou pro nás ostatně klony „Made in SSSR“, které se liší parametry a citlivostí, které nejsou na stavbu otevřených reproduktorů tak špatné.
V SSSR byl vždy problém s výrobou nízkofrekvenčních měničů s nízkým faktorem kvality Qts. Pro standardní hlavy (25-,35-GDN, 15-,20-GDS, 8GD-1, 6GD-2, 4GD-53(35.8E), 2GD-40, 5GDSH-xx atd.) leží hodnota Qts v rozmezí 0,8 - 1,8, což ztěžuje jejich klasické použití ve formě uzavřeného boxu nebo fázového měniče, ale je ideální pro stavbu otevřeného reproduktoru. Navíc zvýšíme frekvenční odezvu na rezonanční frekvence hlavy mohou být dobře použity pro kompenzaci odpovídajícího poklesu výsledné frekvenční odezvy otevřeného reproduktoru.
ozvučení. Třícestný AC pro 4
dynamické hlavy, otevřený typ a má následující vlastnosti:
Frekvenční odezva reproduktorů a každého z pásem z hlediska akustického tlaku je uvedena níže (plné čáry), tečkovaná čára znázorňuje fázovou odezvu. Měření byla provedena měřícím mikrofonem s kardioidním vzorem a spektrálním analyzátorem s vyhlazováním 1/6 oktávy na bílý šum v místě poslechu v reálné místnosti 16 m2 ve vzdálenosti 1,5 m od reproduktorů:
Impulzní odezva reproduktorů z hlediska akustického tlaku (za stejných podmínek) při použití pulzního signálu je uvedena níže:
Proč to bylo vybráno nízká frekvence rozhraní mezi středotónovým a výškovým reproduktorem. Je to všechno o radiačních vzorcích 4GD-35. Charakteristické pro tento reproduktor v úhlech 0 , 22 , 45 A67 stupně je uveden níže. Pokud tedy zvolíte přechodovou frekvenci pásma vyšší než 2 kHz, pak v oblasti 2-4 kHz dojde k subjektivnímu propadu - tomu, s nímž Alexander Klyachin úspěšně bojuje se svou metodou kývavého mikrofonu při vytváření 2-pásmových systémů. .
V akustický systém"Agneta" používala modifikované crossovery prvního a druhého řádu, jejichž topologie plní následující funkce:
Posunování hlavní mechanické rezonance hlav s nízkou výstupní impedancí filtrů, u nízkofrekvenční sekce se posunování provádí s nízkou výstupní impedancí zesilovače.
Napájení zářičů na středních a vyšších frekvencích prostřednictvím vysoké reaktance filtru a vyloučení posunu hlavy na těchto frekvencích nízkou výstupní impedancí zesilovače snižuje intermodulační zkreslení na těchto frekvencích.
Potlačení pronikání výstupu zpětného EMF zesilovače reproduktorových hlav eliminuje rušení práce v zesilovači záporu zpětná vazba(Pokud je k dispozici).
Minimální odchylky fázově-frekvenční charakteristiky vstupní impedance reproduktorů od odporového ekvivalentu umožňují plně využít výkonové charakteristiky zesilovače.
Topologie filtru je zobrazena níže:
Nízkofrekvenční spojení: Včetně 2 hlav 6GD-2 postupně, indukčnost L3031= 2,6 mH |
|
Střední pásmo: Paralelní oscilační obvod C2021 C2031 L2031 L2081 poskytuje vysoká výstupní impedance střední a vysoké frekvence a efektivní posun hlavy na rezonanční frekvenci |
|
Vysokofrekvenční spojení: Indukčnost L1101 zajišťuje rezonanční posun hlavy, indukčnost L1011 eliminuje bočník hlavy na vysokých frekvencích. |
|
