Многим знакомы акустические системы “Verna”, некоторые проекты давно уже опубликованы на ldsound.ru. Сегодня познакомимся с еще одной моделью из этой линейки АС — “VERNA 50-04”, разработанной на базе головок громкоговорителей российского производства.
^Нажмите для увеличения^
Многочисленные испытания показали, что оптимальный объем для головки 35 ГДН-1-4 при использовании фазоинверсного оформления находится в пределах 40-50 л. Именно таким он выбран и для АС «VERNA 50-04». Высокая линейность АЧХ и небольшие нелинейные искажения достигаются в этом случае при применении комбинированного звукопоглотителя — ватина и хлопчатобумажной ваты. На улучшении параметров АС положительно сказалось и увеличение площади сечения отверстия фазоинвертора (до 25-30% от полезной площади диаметра НЧ головки). Эти и другие (например, правильно выбранные расположение НЧ головки на передней панели и соотношения размеров корпуса) меры по улучшению параметров АС позволили получить неравномерность АЧХ в диапазоне частот 45-500 Гц не более ±3 дБ и неравномерность АЧХ звукового давления на нижней граничной частоте (для 35 ГДН-1-4 это 36-42 Гц) относительно уровня среднего звукового давления — 7-10 дБ. Для сравнения последний показатель у таких известных АС, как «Электроника 100 АС-063» и «Электроника 50 АС-061м», ранен соответственно -12 дБ и -15 дБ.
Функции среднечастотной головки выполняет 5 ГДШ-5-4 (выпускает одно из предприятий г. Гагарина, Россия) с пропитанным специальным составом подвесом и панелью акустического сопротивления (ПАС). Вообще, выбор конкретной СЧ головки для АС является наиболее сложным. Это обусловлено тем, что в АС высокой верности СЧ головки воспроизводят диапазон частот 300-8000 Гц, где чувствительность слуха по всем видам искажений максимальна (субъективные дифференциальные пороги восприятия практически всех видов искажений находятся в области 1-2 кГц). На эту полосу частот приходится и максимум спектральной плотности мощности почти всех видов музыкальных программ. Все погрешности воспроизведения СЧ головки обычно обнаруживаются экспертами при субъективном прослушивании АС и отмечаются как окрашенность звучания, отсутствие прозрачности и т. д.
К сожалению, ни в России, ни в других странах СНГ до сих пор не освоен промышленный выпуск СЧ головок для АС высокой верности. Неслучайно поэтому выбор пал на 5 ГДШ-5-4. Во-первых, как автомобильная головка она имеет необходимую чувствительность, достаточную механическую и электрическую прочность, а также необходимую мощность в диапазоне 800-7000 Гц. Во-вторых, 5 ГДШ-5-4 имеет тангенциальный подвес с гофрами в виде трехгранных пирамид. Такие подвесы получили в последние годы широкое распространение, благодаря своим преимуществам перед подвесами с синусоидальной гофрировкой, использующимися в большинстве отечественных и зарубежных СЧ головках. Дело в том, что у 5 ГДШ-5-4 первая и вторая резонансные частоты по частотному диапазону разнесены значительно больше, а значит, гораздо меньше вероятность их совпадения и возможность появления пика (провала) на АЧХ головки. Кроме того, тангенциальные подвесы имеют более линейные характеристики упругости, от которых в немалой степени зависят и величина нелинейных искажений, и форма АЧХ головки. В-третьих, материалом для диффузора головки 5 ГДШ-5-4 служит целлюлоза, которая позволяет получить наиболее легкое, прозрачное и чистое звучание.
Перед установкой головку 5 ГДШ-5-4 необходимо доработать. Доработка сводится к следующему. Подвес с тыльной стороны через окна диффузородержателя следует пропитать двумя слоями мастики, приготовленной на основе герлена, полиизобитулена и авиационного бензина. Окна в диффузородержателе заклеены искусственным войлоком.
Характеристики доработанной 5 ГДШ-5-4:
Диапазон воспроизводимых частот: 300-13000 Гц
Неравномерность АЧХ в диапазоне 400-7000 Гц: ±2 дБ
Уровень характеристической чувствительности: 92,5 дБ/Вт/м
Паспортная мощность: 15 Вт
Номинальное электрическое сопротивление: 4 Ом
Резонансная частота: 185 Гц
Как показали испытания, эта головка лишь по некоторым параметрам (меньшая неравномерность АЧХ ±1 дБ; более высокий уровень характеристической чувствительности — 93 дБ/Вт/м, большая паспортная мощность — 50 Вт) уступает одной из лучших среднечастотных головок французской фирмы “AUDAX 12P25FSM” и существенно превосходит типовую СЧ головку 20 ГДС-3 производства Ивано-Франковского радиозавода (Украина). Последняя имеет более узкий диапазон воспроизводимых частот (490-4650 Гц), большую неравномерность АЧХ (±7 дБ), меньший уровень характеристической чувствительности (89 дБ/Вт/м). Худшие параметры имеют и СЧ головки 20 ГДС-1 (г. Рига, Латвия); 20 ГДС-4 (г. Бердск, Россия); 30ГДС-1 (г. Красный Луч, Украина).
В АС «VERNA 50-04» использована ВЧ головка 10 ГДВ-2-16 производства Бердского радиозавода. При прочих аналогичных параметрах по сравнению с другими отечественными головками она имеет более пологую АЧХ.
Схема разделительных фильтров АС показана на рис. 1. Частоты их раздела 300, 850 и 7000 Гц. НЧ головки ВА1 и ВА2 включены через фильтры первого порядка L1R1C1 и L2R2C2C3 с крутизной спада на частоте раздела 6 дБ на октаву. Для СЧ головки ВАЗ применен комбинированный полосовой фильтр C4L3C5R3 — на нижней граничной частоте первого порядка, а на верхней — второго, с крутизной спада 12 дБ/на октаву. В ВЧ звене использован фильтр третьего порядка с крутизной спада на нижней частоте раздела 18 дБ/на октаву.
^Нажмите для увеличения^
Рис. 1. Схема разделительного фильтра
Указанная на рис. 1 полярность включения головок обеспечивает максимальную линейность АЧХ АС. Катушки L3 и L4 намотаны на пластмассовых каркасах диаметром 20 и высотой 25 мм и содержат соответственно 115 и 135 витков провода ПЭЛ-1 0,67. Катушка L2 намотана на магнитопроводе из феррита 2000 НМ размерами 15x8x85 мм, ее обмотка содержит 90 витков провода ПЭЛ-1 1,12. В качестве магнитопровода для катушки L1 использованы два склеенных вместе бруска размерами 15x8x85 мм из феррита 2000 НМ. Обмотка этой катушки состоит из 140 витков провода ПЭЛ-1 1,12. Намотка — виток к витку.
Конденсаторы С1-С4 — К73-16 на напряжение 63 В, остальные — К73-11 и МБМ. Мощность резисторов R1 и R2 — 25, a R3 и R4 – 5 Вт.
Детали фильтра смонтированы на стеклотекстолитовой плате, которая через резиновую прокладку шурупами прикреплена к нижней панели АС. Монтаж навесной.
^Нажмите для увеличения^
Рис. 2. “VERNA 50-04” (слева “VERNA 35-02”)
Конструктивно АС выполнена в виде единого корпуса (на рис. 2 — слева; рядом – АС «VERNA 35-02»). Эскиз передней панели показан на рис. 3, а разрез корпуса АС по осям отверстий для установки головок — на рис. 4.
Рис 3. Эскиз передней. Рис 4. Разрез корпуса АС по осям отверстий для установки головок:
^Нажмите для увеличения^
Передняя панель 5 (750×270 мм) и боковые 2 (718×322 мм) изготовлены из фанеры толщиной 12 мм, а верхняя 1 (328×270 мм), задняя 19 (718×246 мм) и нижняя 14 (328×270 мм) — из ДСП толщиной 16 мм. Верхняя и нижняя панели установлены на торцы боковых, задняя вклеена вовнутрь, а передняя крепится снаружи, закрывая своей плоскостью торцы остальных панелей. На всех (кроме верхней и нижней) панелях корпуса с помощью клея ПВА приклеены бруски жесткости 11 сечением 25×25 мм. Между задней и передней панелями установлен брусок-стяжка 18 (25×25 мм), соединенный с ребрами жесткости этих панелей 17 и 9. Подставками корпуса служат бруски из твердого дерева 13 размерами 50x50x250 мм, приклеенные к корпусу через пористую резину 12 толщиной 5 мм.
Вся внутренняя поверхность корпуса (кроме передней панели) покрыта эффективным вибропоглотителем. Для этой цели можно использовать плотный войлок, фольгоизол, поронит, герлен, общая толщина покрытия — около 20 мм. На рис. 4 он не показан. Поверх вибропоглотителя проложен слой ватина 16 толщиной 60 мм. Головки громкоговорителей установлены снаружи передней панели напротив соответствующих отверстий через микропористую резину толщиной 3-5 мм и закреплены шурупами. Диффузородержатели окрашены в черный цвет. В отверстии 3 установлена СЧ головка 5 ГДШ-5-4, в отверстии 6 — ВЧ головка 10 ГДВ-2-16, в отверстии 7 — НЧ головка 25 ГДН-3-4 и в отверстии 10 — НЧ головка 35 ГДН-1-4. Отверстие 15 в задней панели корпуса АС (37×44 мм) служит для установки соединительной розетки.
НЧ головка 25 ГДН-3-4, а также СЧ и ВЧ головки помещены в отдельный бокс 8 внутри корпуса АС. Причем СЧ головка отделена перегородкой от НЧ. Бокс изготовлен из фанеры толщиной 10 мм. В большей части его объема (около 2,4 дм3) размещены головки 25 ГДН-3-4 и 10 ГДВ-2-16, в меньшей (около 0,8 л) — 5 ГДШ-5-4 Корпус бокса приклеен к передней панели клеем ПВА. Внутренние поверхности бокса, где установлены 25 ГДН-3-4 и 10 ГДВ-2-16, покрыты тремя слоями ватина 16 а пространство бокса, оставшееся свободным, заполнено хлопчатобумажной ватой из расчета 100 г/л объема. Другая часть бокса (для 5 ГДШ-5-4) равномерно заполнена ватой из расчета 120 г/л объема.
Труба фазоинвертора вставляется в отверстие диаметром 72 мм (оно показано на эскизе передней панели). Внутренний ее диаметр — 70 мм, длина 55 мм, толщина стенок — 1 мм. Изготовлена труба из стали, внутренняя поверхность окрашена черной нитроэмалью. Фазоинвертор настроен на частоту 38 Гц.
Для монтажа головок и элементов фильтра использован провод МГШВ сечением 1,5 мм2. Для уменьшения потери характеристической чувствительности, соединительные провода от усилителя мощности к АС должны иметь сечение не менее 1,5 мм2 при длине не более 3 м.
Собранный корпус тщательно обработан наждачной бумагой до устранения всех неровностей и оклеен черным тисненым кожзаменителем. Передняя и задняя панели снаружи покрыты одним слоем черного нитролака.
В нижней части передней панели закреплен (на шкантах) декоративный брусок красного дерева, покрытый эмалью НЦ-225; посередине него приклеен шильдик с торговым названием.
Основные технические характеристики изготовленной АС:
4-х полосная АС с фазоинвертором
Диапазон воспроизводимых частот: 38 – 20000 Гц
Неравномерность АЧХ в диапазоне 63-12000 Гц: ±2 дБ
Номинальная мощность: 50 Вт
Максимальная шумовая мощность: 120 Вт
Номинальное электрическое сопротивление: 4 Ом
Суммарный коэффициент гармонических искажений в диапазоне частот:
50 – 350 Гц при уровне звукового давления 94 дБ: 1,8%
800 Гц при уровне звукового давления 90 дБ: 1,3%
80 – 15 000 Гц при уровне звукового давления 90 дБ: 1 %
Габариты (ВхШхГ): 820х270×350 мм
Масса: 45 кг
Сравнительное прослушивание звучания АС «VERNA 50-04» и АС, выпускаемых в России и странах ближнего зарубежья, показало заметное превосходство описанной АС по легкости, прозрачности и естественности звучания во всем диапазоне воспроизводимых частот. По указанным параметрам звучания «VERNA 50-04» практически не уступала АС многих известных мировых фирм, а в ряде случаев и превосходила такие зарубежные модели средней стоимости, как “ALTEC 305”, “B&W 804 Matrix”, “Bose 401”.
Автор статьи готов оказать консультацию по вопросам сборки и настройки АС и принимает заказы на индивидуальное исполнение АС различной мощности. Телефон в Москве: 095-145-09-90.
Используемая литература:
- Алдошина И. Бытовая электроакустическая аппаратура. — М.: Радио и связь. 1992.
- Алдошина И. Электродинамические громкоговорители. — М.; Радио и связь, 1989.
- Шоров В., Полов П. Повышение качества звучания громкоговорителей. — Радио. 1983, № 6 с 50 —52.
- AUDIOGUIDA HiFi. 1991/1992. Associato UPSI. Roma.
Об использовании в АС головки 35 ГДН-1-8
Применение вместо 35 ГДН-1-4 головки 35 ГДН-1-8 возможно при изменении параметров элементов разделительного фильтра. Индуктивность катушки L1 необходимо увеличить в этом случае до 6 мГн, сопротивление резистора R1 — до 7,5 Ом, а емкость конденсатора С1 уменьшить до 30 мкФ. Общая характеристическая чувствительность АС при такой замене несколько снизится.
Автор проекта: Демьянов А., г. Москва (журнал “Радио” №10, 1995 год).
Фото готовых АС с интернета:
^Нажмите для увеличения^
^Нажмите для увеличения^
