DIY » Статьи » Акустические Системы » Акустическая система для самостоятельного изготовления

Акустическая система для самостоятельного изготовления

В последние годы российский рынок заполнен зарубежной звуковоспроизводящей аппаратурой. Однако продукция ведущих фирм, обеспечивающая, действительно, высокое качество звучания, стоит весьма дорого, а относительно дешёвые и доступные россиянам импортные мини и мидиакустические системы звучат весьма посредственно и не могут удовлетворить запросы любителей хорошего звучания.Что касается отечественной промышленности, то она пока не радует слушателей новыми разработками головок громкоговорителей и акустических систем (АС) высокого класса. Авторы публикуемой статьи предлагают нашим читателям самостоятельно изготовить двухполосную АС, реализующую новый подход к получению пространственного звучания. Аналогичной идеологии в конструировании АС придерживается в некоторых своих разработках, например, американская фирма «Боус».

Прежде чем приступить к описанию конкретной АС, познакомимся с некоторыми аспектами проблем их конструирования. Прежде всего, рассмотрим характеристики направленности излучения звука обычной АС, головки которой смонтированы на её передней панели. В области низких частот звукового диапазона любая АС не имеет выраженной характеристики направленности, поскольку длина звуковых волн превышает геометрические размеры корпуса, и они его огибают. По этой причине звуковое давление на низких частотах будет примерно одинаковым в любой точке вокруг АС. С повышением частоты звук излучается преимущественно в переднее полупространство, причём на высших частотах звукового диапазона характеристика направленности настолько сужается, что для их восприятия слушатель должен располагаться в пределах относительного небольшого телесного угла напротив высокочастотной головки громкоговорителя. Помимо этого, на частотах разделения многополосных АС характеристика их направленности претерпевает и более сложную деформацию.

Чтобы понять, почему нужна широкая характеристика направленности АС, зададимся вопросом о форме этой характеристики реальных музыкальных инструментов. В доступной технической литературе таких данных почти нет. Очевидно, бессмысленно говорить о формировании характеристики направленности звукоизлучения целого оркестра, поскольку звук излучается в этом случае практически во все стороны. Исходя из этих соображений, вполне обоснованными выглядят попытки разработчиков создать акустическую систему, имеющую круговую характеристику направленности в горизонтальной плоскости для всего рабочего диапазона частот.


<table align="center"> <tbody> <tr style="height: 157px;"> <td style="height: 157px; text-align: center;"><a href="https://audioportal.su/diy/akusticheskaya-sistema-dlya-samostoyatelnogo-izgotovleniya/1-29/"><img class="alignnone wp-image-2713 size-medium" src="https://audioportal.su/diy/wp-content/uploads/2015/04/136-300x210.jpg" alt="1" width="300" height="210" /></a></td> </tr> <tr style="height: 24px;"> <td style="height: 24px; text-align: center;"><span style="color: #ff0000; font-size: 10pt;">^Нажмите для увеличения^</span></td> </tr> </tbody> </table>

Рис.1. Внешний вид акустической системы

Один из возможных и наиболее простых вариантов конструкции такой АС и предлагается для самостоятельного изготовления. Она состоит из низко-среднечастотной головки 25ГДН-3-4 и высокочастотной 10ГДВ-2-16. Обе головки смонтированы в верхней части корпуса АС таким образом, что их рабочие оси расположены вертикально. Над головками вершинами вниз установлены звукорассеивающие элементы, изготовленные в виде большого и малого конусов. Эти конусы отражают звуковые волны во все стороны в горизонтальной плоскости, причём имеет место и огибание ими конусов. Низко-среднечастотная головка смонтирована в отверстии верхней стенки корпуса АС, а высокочастотная — в специальном углублении основания большого конуса. В дне корпуса просверлено 16 фазоинверторных отверстий диаметром 11 мм, которые заклеены изнутри одним слоем марли (рис. 2). Фазоинвертор настраивают путём подбора высоты резиновых ножек, прикреплённых по углам дна корпуса с его наружной стороны. Рекомендуемая высота ножек- 6 мм. Туннель фазоинвертора образуется при установке АС на любую гладкую и твёрдую поверхность (стол, полку и т. д.). Для нормальной работы фазоинвертора площадь опорной поверхности должна быть как минимум равной конфигурации дна АС. Рабочее положение АС — только вертикальное; устанавливать её желательно на расстоянии 30…50 см от ближайшей стены, но никак не в нишах мебельных стенок. Корпус АС герметичен. Он склеен из заготовок ДСП толщиной 16 мм. Боковые стенки изнутри покрыты простёганными ватными матами толщиной 40 мм. Габариты корпуса — 210x210x340 мм. Снаружи он оклеен плёнкой ПВХ, но можно и просто его покрасить в желаемый цвет.

<table align="center"> <tbody> <tr style="height: 157px;"> <td style="height: 157px; text-align: center;"><a href="https://audioportal.su/diy/akusticheskaya-sistema-dlya-samostoyatelnogo-izgotovleniya/2-26/"><img class="alignnone wp-image-2714 size-thumbnail" src="https://audioportal.su/diy/wp-content/uploads/2015/04/220-150x150.jpg" alt="2" width="150" height="150" /></a></td> </tr> <tr style="height: 24px;"> <td style="height: 24px; text-align: center;"><span style="color: #ff0000; font-size: 10pt;">^Нажмите для увеличения^</span></td> </tr> </tbody> </table>

Рис.2. Чертеж дна корпуса

Поскольку большой звукорассеивающий конус играет в АС роль акустического фильтра нижних частот, то оказалось возможным упростить разделительный фильтр, выполнив его всего из двух элементов (рис. 3). Частота раздела полос фильтра — 5 кГц. Конденсатор лучше всего применить неполярный, тонкоплёночный, например К73-11. Этот конденсатор имеет цилиндрическую форму, и его корпус удобно использовать в качестве каркаса для намотки катушки индуктивности. Для этого из текстолита следует изготовить две щёчки размерами 22×22 мм с отверстием в центре, диаметр которого равен диаметру корпуса конденсатора. Щёчки нужно приклеить к корпусу конденсатора на расстоянии 18 мм одна от другой, а между ними намотать катушку фильтра. Её обмотка должна содержать 158 витков провода ПЭВ-2 0,5. При этом, как показали специально проведённые измерения, электромагнитное поле катушки практически не влияет на поле конденсатора. Такой фильтр удобно закрепить на фланце постоянного магнита низко-среднечастотной головки с помощью резиновых колец и крючков из скрепок, зацепленных за перемычки окон диффузородержателя. Во избежание дребезга на фланец магнита необходимо предварительно наклеить кусок толстой ткани — синтепона, войлока и т. п.

<table align="center"> <tbody> <tr style="height: 157px;"> <td style="height: 157px; text-align: center;"><a href="https://audioportal.su/diy/akusticheskaya-sistema-dlya-samostoyatelnogo-izgotovleniya/3-21/"><img class="alignnone wp-image-2715 size-thumbnail" src="https://audioportal.su/diy/wp-content/uploads/2015/04/316-150x150.jpg" alt="3" width="150" height="150" /></a></td> </tr> <tr style="height: 24px;"> <td style="height: 24px; text-align: center;"><span style="color: #ff0000; font-size: 10pt;">^Нажмите для увеличения^</span></td> </tr> </tbody> </table>

Рис.3. Схема фильтра акустической системы

Наиболее сложны в изготовлении конусы. В домашних условиях их можно выполнить из цельного куска дерева, выточив, например, в соответствии с рис. 4 и рис. 5 на токарном станке. Однако доступнее использовать для изготовления конусов листовой материал (фанеру, доски, ДСП). Для этого из него лобзиком вырезают необходимое количество кругов и колец-заготовок, подлежащих последующему склеиванию друг с другом клеем ПВА. Каждую заготовку необходимо предварительно обработать напильником с торцов, сняв определённую толщину материала для сопряжения заготовок по высоте. Чтобы не ошибиться, лучше всего перенести очертания конусов с рис. 4 и рис. 5 на миллиметровую бумагу в натуральную величину, а затем, в зависимости от толщины листового материала, определить толщину удаляемых кромок. При обработке заготовок следует оставлять припуск для последующей доводки склеенного конуса. Склеивать его начинают с вершины, которую для фиксации устанавливают, например, в углублении доски. Заготовки смазывают клеем и скрепляют гвоздями, шляпки которых необходимо притолить. Причём в последовательно склеиваемых заготовках отверстия для гвоздей лучше предварительно просверлить. Поскольку в основании большого конуса устанавливается высокочастотная головка, то часть заготовок конуса необходимо изготовлять в виде колец.

<table align="center"> <tbody> <tr style="height: 157px;"> <td style="height: 157px; text-align: center;"><a href="https://audioportal.su/diy/akusticheskaya-sistema-dlya-samostoyatelnogo-izgotovleniya/4-19/"><img class="alignnone wp-image-2716 size-thumbnail" src="https://audioportal.su/diy/wp-content/uploads/2015/04/413-150x150.jpg" alt="4" width="150" height="150" /></a></td> </tr> <tr style="height: 24px;"> <td style="height: 24px; text-align: center;"><span style="color: #ff0000; font-size: 10pt;">^Нажмите для увеличения^</span></td> </tr> </tbody> </table>

Рис.4. Чертеж большого конуса



<table align="center"> <tbody> <tr style="height: 157px;"> <td style="height: 157px; text-align: center;"><a href="https://audioportal.su/diy/akusticheskaya-sistema-dlya-samostoyatelnogo-izgotovleniya/5-16/"><img class="alignnone wp-image-2717 size-thumbnail" src="https://audioportal.su/diy/wp-content/uploads/2015/04/513-150x150.jpg" alt="5" width="150" height="150" /></a></td> </tr> <tr style="height: 24px;"> <td style="height: 24px; text-align: center;"><span style="color: #ff0000; font-size: 10pt;">^Нажмите для увеличения^</span></td> </tr> </tbody> </table>

Рис.5. Чертеж малого конуса


Последующую обработку и доводку конуса проводят в тисках. Для этого к основанию конуса шурупами прикрепляют технологическую доску, в центре которой закреплён кубик. Кубик зажимают в тисках и начинают обработку конуса. Вначале её ведут полукруглым напильником (до получения требуемой кривизны образующей), а затем шлифуют поверхность конуса наждачной бумагой. После такой обработки поверхность конуса шпатлюют и ещё раз обрабатывают мелким напильником и шлифуют мелкой наждачной бумагой. В заключение конус два-три раза красят нитроэмалью.

При самостоятельном изготовлении АС предлагается использовать более простой, чем показанный на фото, способ крепления конусов. Большой конус устанавливают над низко-среднечастотной головкой с помощью специально изготовленных для этой цели четырёх шпилек из латуни или дюралюминия (рис. 6) и четырёх металлических ушек (рис. 7). Последние следует прикрепить к основанию большого конуса шурупами по взаимоперпендикулярным радиусам. Шпильки, в соответствии с положением ушек, закрепляют одной стороной в сквозных отверстиях, просверленных в верхней стенке корпуса, причём две из них используют в качестве токопроводящих шин для подведения сигнала от фильтра к высокочастотной головке. Подводить сигнал к этим шпилькам следует с помощью латунных лепестков, подложенных под гайки. К этим лепесткам и припаивают провода.


<table align="center"> <tbody> <tr style="height: 157px;"> <td style="height: 157px; text-align: center;"><a href="https://audioportal.su/diy/akusticheskaya-sistema-dlya-samostoyatelnogo-izgotovleniya/6-15/"><img class="alignnone wp-image-2718 size-thumbnail" src="https://audioportal.su/diy/wp-content/uploads/2015/04/612-150x141.jpg" alt="6" width="150" height="141" /></a></td> </tr> <tr style="height: 24px;"> <td style="height: 24px; text-align: center;"><span style="color: #ff0000; font-size: 10pt;">^Нажмите для увеличения^</span></td> </tr> </tbody> </table>

Рис.6. Чертеж шпильки для крепления большого конуса



<table align="center"> <tbody> <tr style="height: 157px;"> <td style="height: 157px; text-align: center;"><a href="https://audioportal.su/diy/akusticheskaya-sistema-dlya-samostoyatelnogo-izgotovleniya/7-11/"><img class="alignnone wp-image-2719 size-thumbnail" src="https://audioportal.su/diy/wp-content/uploads/2015/04/79-150x150.jpg" alt="7" width="150" height="150" /></a></td> </tr> <tr style="height: 24px;"> <td style="height: 24px; text-align: center;"><span style="color: #ff0000; font-size: 10pt;">^Нажмите для увеличения^</span></td> </tr> </tbody> </table>

Рис.7. Чертеж ушка для крепления большого конуса

Аналогично большому изготавливают и малый конус для высокочастотной головки. Закрепляют его над центром купола высокочастотной головки на высоте 2-3 мм от его вершины. Для закрепления малого конуса надо изготовить стальной кронштейн шириной 12 мм (рис. 8). Одной стороной этот кронштейн привинчивают шурупами к основанию большого конуса, а к другой его стороне прикрепляют малый конус. Как видно на фото, звукорассеивающие конусы вместе с головками громкоговорителей прикрыты объёмной пылезащитной рамкой, изготовленной из реек и обтянутой радиотканью.

<table align="center"> <tbody> <tr style="height: 157px;"> <td style="height: 157px; text-align: center;"><a href="https://audioportal.su/diy/akusticheskaya-sistema-dlya-samostoyatelnogo-izgotovleniya/8-9/"><img class="alignnone wp-image-2720 size-thumbnail" src="https://audioportal.su/diy/wp-content/uploads/2015/04/87-150x150.jpg" alt="8" width="150" height="150" /></a></td> </tr> <tr style="height: 24px;"> <td style="height: 24px; text-align: center;"><span style="color: #ff0000; font-size: 10pt;">^Нажмите для увеличения^</span></td> </tr> </tbody> </table>

Рис.8. Чертеж стального кронштейна для крепления малого конуса

Данная АС прошла комплексные испытания в заглушенной звукомерной камере и тестовые испытания по качеству звучания в Акустическом центре Московского технического университета связи и информатики и получила высокую оценку.

Приведём её основные технические характеристики.

Диапазон эффективно воспроизводимых частот — 50…20000 Гц; электрическое сопротивление — 4 Ом; долговременная мощность — 30, кратковременная — 60 Вт; частота настройки фазоинвертора — 85 Гц; диаграмма направленности звукоизлучения АС в горизонтальной плоскости — круговая во всем рабочем диапазоне частот (рис. 9).


<table align="center"> <tbody> <tr style="height: 157px;"> <td style="height: 157px; text-align: center;"><a href="https://audioportal.su/diy/akusticheskaya-sistema-dlya-samostoyatelnogo-izgotovleniya/9-8/"><img class="alignnone wp-image-2721 size-thumbnail" src="https://audioportal.su/diy/wp-content/uploads/2015/04/97-150x150.jpg" alt="9" width="150" height="150" /></a></td> </tr> <tr style="height: 24px;"> <td style="height: 24px; text-align: center;"><span style="color: #ff0000; font-size: 10pt;">^Нажмите для увеличения^</span></td> </tr> </tbody> </table>

Рис.9. Диаграмма направленности акустической системы

Для наглядности диаграммы направленности в полосах октавных частот разнесены по уровням. Частотная характеристика описанной АС, а также зависимость её полного сопротивления от частоты показаны на рис. 10.

<table align="center"> <tbody> <tr style="height: 157px;"> <td style="height: 157px; text-align: center;"><a href="https://audioportal.su/diy/akusticheskaya-sistema-dlya-samostoyatelnogo-izgotovleniya/10-5/"><img class="alignnone wp-image-2712 size-thumbnail" src="https://audioportal.su/diy/wp-content/uploads/2015/04/105-150x150.jpg" alt="10" width="150" height="150" /></a></td> </tr> <tr style="height: 24px;"> <td style="height: 24px; text-align: center;"><span style="color: #ff0000; font-size: 10pt;">^Нажмите для увеличения^</span></td> </tr> </tbody> </table>

Рис.10. Частотная характеристика акустической системы



В. Шоров, В. Янков, г. Москва
70, 1

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Смотрите также:

  • 1E5GP — Пентод1E5GP — Пентод
      1E5GP Пентод (Vacuum Pentode RF/IF-Stage) ^Нажмите для увеличения^ ^Нажмите для увеличения^   Схема соединения электродов лампы 1E5GP с выводами: f-f,g3 — катод-подогреватель, защитная сетка; g1 — управляющая сетка; g2 — экранирующая сетка; a — анод  Общие данные Производство: Год выпуска: Аналоги: VT-170, CV766 Возможная замена: 1E5GT, 1B4-951, R209 Цоколь: …
  • Радиолампа CX332 — Электронная лампаРадиолампа CX332 — Электронная лампа
    ^Нажмите для увеличения^ ^Нажмите для увеличения^ ^Нажмите для увеличения^     Источник 4, 1
  • 13EM7, Двойной триод — Электронная лампа, Радиолампа13EM7, Двойной триод — Электронная лампа, Радиолампа
      13EM7 Двойной триод (Double Triode) ^Нажмите для увеличения^ ^Нажмите для увеличения^   Схема соединения электродов лампы 13EM7 с выводами: gI — сетка первого триода; aI — анод первого триода; kI — катод первого триода; gII — сетка второго триода; aII — анод второго триода; kII — катод второго триода; …
  • Кюне Ф.Кюне Ф.
    Аппаратура высококачественного звучания Рассматриваются схемы и особенности сборки аппаратуры высококачественного звучания. Основное внимание уделено усилителям низкой частоты с микшерными устройствами, рассчитанными на одновременное воспроизведение магнитной записи, грамзаписи и радиопрограмм. Приводятся рекомендации по конструированию широкополосных акустических систем. Брошюра предназначена для квалифицированных радиолюбителей-конструкторов, интересующихся вопросами улучшения качества звучания аппаратуры в домашних условиях. …
  • Енютин В.В.Енютин В.В.
    Как построить детекторный приемник Книга предназначена для начинающих радиолюбителей. В ней в доступной форме рассказывает как самостоятельно собрать детекторный приемник из подручных деталей. В книге дается методика изготовления в любительских условиях всеволнового двухлампового супергетеродинного приемника РЛ-4 Как производить настройку и испытание приемников при помощи сигнал-генератора В брошюре даются описание и …