Предлагаем описание малогабаритных двухполосных громкоговорителей, которые могут служить основой АС высококачественного домашнего кинотеатра либо быть тыловыми, дополняющими уже имеющиеся напольные громкоговорители фронтальной АС.
Применение динамических головок со стабильными частотными характеристиками и виброустойчивых корпусов способствует достижению стабильных характеристик и высококачественного звучания без проведения сложного процесса измерений и отладки при повторении конструкции.
Заметные отличия в звучании различных АС, изготовленных на основе динамических головок одного производителя, обусловлены фактически совокупностью мелочей. Причём эти отличия легко фиксируются как инструментально, так и при субъективном прослушивании. Таким, казалось бы, мелочам и уделено внимание в статье.
Модель AC 50А-031 свободна от ряда недостатков, присущих большинству промышленных изделий. Особое внимание при разработке конструкции уделено уменьшению влияния внутренних акустических колебаний на тыловые поверхности диффузоров НЧ головок. Этому служат перфорированные панели из ДСП, отверстия в которых выполнены разного диаметра; в совокупности со звукопоглощающими пакетами (марля с хлопчатобумажной ватой), они позволили значительно снизить воздействие акустических отражений на диффузоры. Объективно улучшились переходные характеристики: время затухания тонального импульса в полосе 80-250 Гц стало около 35 мс против обычных 45-60 мс (для громкоговорителей с ФИ). По субъективным оценкам значительно улучшилась микродинамика — это особенно заметно при воспроизведении классической музыки. Также было уделено внимание внешним размерам панелей корпуса и их пропорциональным соотношениям.
Основные технические характеристики:
Сопротивление номинальное: 4 Ом
Минимальное сопротивление: 3,2 Ом
Частотный диапазон: 65 (-3 дБ) – 20000 Гц
Частота разделения: 2500 Гц
Неравномерность АЧХ в диапазоне частот 80 – 20000 Гц: 3 дБ
Мощность номинальная: 50 Вт
Максимальная шумовая мощность: 100 Вт
Размеры (ВхШхГ): 420x200x280 мм
Вес: 15 кг
Описание:
Динамические головки SEAS Н149 (НЧ—СЧ) и SEAS Н1149 выбраны по соответствию современным требованиям, предъявляемым к АС в диапазоне частот 70-4000 Гц, — стабильность АЧХ, хорошие переходные характеристики громкоговорителей, как в оформлении «фазоинвертор», так и в закрытом корпусе в диапазоне 90-5000 Гц. И как результат субъективной оценки АС — отличная динамика и естественность звучания на уровнях звукового давления до 94 дБ.
^Нажмите для увеличения^
ВЧ головка SEAS Н1149 образует с парой головок Н149 гармоничное сочетание по рабочему диапазону частот; выбранная частота разделения полос соответствует максимально линейной АЧХ в области сопряжения. Схема громкоговорителя показана на рис. 1.
Конструкция:
Конструкция громкоговорителя представлена на чертеже рис. 2. Ширина и высота корпуса выбраны минимальными с учётом размеров динамических головок и требуемого объёма (чуть менее 7 л).
^Нажмите для увеличения^
Как показали многочисленные наблюдения, формирование более пологой АЧХ в диапазоне 60-200 Гц выполняется при соблюдении соотношений ширины и глубины корпуса в интервале 1:1,5-1:1,65; в этой конструкции принято соотношение 1:1,51.
Корпуса изготовлены из трёх материалов с различными физическими характеристиками (удельным весом, упругостью, декрементом затухания, различной структурой и т.д.). Понятно, что такие корпуса обладают большими вибропотерями и, естественно, меньше «поют» в широком диапазоне частот. Поэтому они в большей степени нейтральны при воспроизведении частот выше 50 Гц; призвуки сведены к минимуму в диапазоне звуковых частот при развиваемом давлении не менее 96 дБ.
Распорки внутри корпуса изготовлены из ДВП (MDF) средней плотности. Они не повышают частоту собственного механического резонанса всего акустического оформления, а лишь «переводят» часть энергии вибрации от передней панели к задней. При этом двухслойная (общая толщина 32 мм) перфорированная панель здесь работает и как вибропоглотитель, переводя вибрацию в тепло.
Соотношение масс динамических головок (3 кг) и корпуса (около 14 кг) оказывается равным 1:4,66, что при указанных соотношениях размеров корпуса представляется достаточным для воспроизведения музыкальных программ различных жанров в жёсткой форме (для частот выше 20 Гц) без интермодуляционных искажений, связанных с вибрацией корпусов.
Блок с разделительными фильтрами расположен в отдельном корпусе — тем самым исключены разнообразные взаимосвязи фильтров, в том числе и пресловутый «микрофонный» эффект конденсаторов и катушек индуктивности фильтра. Две пары входных зажимов на корпусе громкоговорителя позволяют подключить головки различных частотных полос к раздельным усилителям (Biamping).
При сборке корпусов использован двухкомпонентный клей KLEIBERT №303, имеющий в своём составе значительно меньше воды, чем в клее ПВХ. Это позволило получить инертную и в то же время жёсткую конструкцию.
Передняя панель корпусов состоит из двух ДВП высокой плотности и фанеры общей толщиной 42 мм. Боковые, верхние и нижние панели — из слоёв ДВП (16 мм), ДСП средней плотности (16 мм) и фанеры (10 мм). Задняя панель состоит из двух слоёв ДСП низкой плотности, одного слоя ДВП высокой плотности и фанеры толщиной 10 мм. После сборки основного каркаса задняя панель установлена через 14 суток на клей с добавлением алюминиевой пудры. Все клеевые соединения усилены винтами-саморезами через каждые 50 мм.
Горизонтальные распорки делят корпус на части, которые имеют различные частоты основного механического резонанса. Отверстия с входными зажимами на задней панели расположены асимметрично. Это также способствует подавлению выраженных частот механического резонанса; вибрации, передаваемые от передней панели, гасятся с переходом энергии в тепло.
Перфорированные ДСП на задней панели действуют не только как вибропоглотители. Они также действуют как звукопоглотители, причём их эффективность наиболее выражена в «пограничном» диапазоне 1-3 кГц. Субъективно это оценивается как повышение ясности голосового регистра и обертональных составляющих инструментов, а также более чёткой локализации источников по глубине сцены.
Пространство позади ВЧ головки равномерно заполнено синтепоном низкой плотности для предотвращения вихревых колебаний в трубе фазоинвертора. Внутренняя поверхность задней панели закрыта двумя, а остальные — одним слоем ватномарлевых пакетов (точечное клеевое крепление).
НЧ—СЧ головки установлены жёстко, без прокладок, ВЧ головка — на полузастывший герметик DoneDeeL. Передние и задние панели корпусов покрыты винилом «под кожу».
Элементы фильтров смонтированы в отдельных корпусах, на раздельных для полос НЧ и ВЧ панелях и закреплены на нижнем основании корпуса эпоксидным клеем с пластификатором. Панели с фильтрами установлены через демпфирующие прокладки в отдельные корпуса из фанеры толщиной 12 мм. Эти корпуса покрыты шпоном и черным лаком снаружи и внутри. Монтаж внутри выполнен многожильными посеребрёнными проводами в изоляции из мелкодисперсного стекловолокна и фторопласта. Все паяные соединения покрыты бесцветным полиуретановым лаком.
Катушка L1 содержит 146 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 1,2 мм, намотанных на каркасе диаметром 32 и высотой 28 мм. Катушка L2 содержит 165 витков ПЭЛ-2 диаметром 0,8 мм, намотанных на каркасе диаметром 12 и высотой 18 мм. Слои проводов пропитаны лаком и изолированы лакотканью.
Применяемые конденсаторы — К73-16 на 160 В, подобранные попарно по ёмкости с разбросом параметра не более 5%. Резисторы — С5-16В мощностью рассеяния 8 Вт, безындукционные.
Внутри корпусов громкоговорителей монтаж выполнен такими же проводами: для НЧ головок — по три провода, для ВЧ — по два провода (на схеме рис. 1 показано соответствующее число монтажных проводов).
Немного о размещении АС. Чем меньше объем помещения, тем больше переотражений полезного сигнала имеется в точке прослушивания. Отсюда — резкое ухудшение АЧХ громкоговорителя в таком помещении и, как следствие, нарушение тонального баланса в диапазоне 50-2500 Гц.
Модель AC VERNA 50А-031 оптимально вписывается в комнату площадью не менее 14 м2, когда влияние помещения без специальной акустической обработки на качество воспроизведения невелико. Предпочтительно устанавливать громкоговорители на подставках высотой 70-80 см вдоль длинной стены при расстоянии между ними 1,3-1,8 м. Расстояние от трубы фазоинвертора до стены в малых помещениях (14-18 м2) не менее 20 см. Наличие портьер, мягкой мебели, ковровых покрытий положительно влияют на снижение гулкости, размывание и подавление акустических резонансов, ярко выраженных в пустом помещении.
При воспроизведении вокальных партий, ансамблей малого состава, хоров для получения максимального разрешения в СЧ диапазоне, трубу фазоинвертора целесообразно заглушить. При совместной работе АС с сабвуфером, фазоинвертор также нужно исключить. Наличие позади слушателя (на стене) ковра или иного звукопоглотителя (в том числе покрытия из фигурного пенопласта) значительно увеличивает виртуальную глубину сцены воспроизведения и придаёт большую естественность звучания, особенно акустических инструментов.
Во время субъективных прослушиваний сравнивались два комплекта АС. Первый — описанный в данной статье, второй — без перфорированных панелей. Источником сигналов служил проигрыватель компакт-дисков SONYCDP-XB930, усилители — УМЗЧ ВВ и УМЗЧ с режимом А+. Музыкальный материал — классика, джаз, этнические и роковые композиции аудиофильского качества. Модель 50А-031 показала однозначное превосходство по всем критериям. Основные отличительные особенности — эшелонированная звуковая сцена, ясный голосовой регистр, передача тонких исполнительских нюансов, новые подробности знакомых записей.
Автор выражает признательность за полезные консультации В. Янкову, А. Квитке, А. Сырицо (Москва) и Г. Лазаренко (Зеленоград).
Автор проекта: А. Демьянов, г. Москва
