Мы расскажем как сделать акустику своими руками

Малогабаритный громкоговоритель

 
Предлагаемый автором громкоговоритель может быть использован в АС как с дополнительным низкочастотным излучателем (сабвуфером), так и без него. Корпус громкоговорителя склеен из бумаги, головка — коаксиальная фирмы Pioneer. Приобрести ее на рынках России — не проблема

Современные широкополосные малогабаритные головки, достаточно мощные (до 100 Ватт), с коаксиально вмонтированной высокочастотной «пищалкой» и простым фильтром, позволяют получить синфазное излучение в области совместной работы что приближает громкоговоритель к точечному, ненаправленному излучателю. Такие мини-головки имеют ряд достоинств.

Например, громкоговоритель (ГГ) с одной частотой раздела в более высокочастотной части полосы (около 7 кГц) имеет преимущество перед многополосными, в частности трехполосными, с низкими частотами раздела. Разделительные фильтры высокого порядка вносят фазовые искажения, вызывают подъемы и спады на частотах раздела, искажающие тембры звука.

Особенно заметны на слух неравномерности более 1 дБ на средних частотах, поэтому частоты раздела фильтра первого порядка необходимо сдвинуть к верхней части диапазона, что легко сделать при наличии широкополосной головки. Кроме того, головка с небольшим диаметром диффузора (d) сохраняют в широком полосе область поршневой работы при отсутствии колебательных мод, а так же расширяют характеристику направленности излучения головки при условии d/λ≤1 (где λ — длина звуковой волны).

Из множества моделей малогабаритных широкополосных головок, имеющихся в продаже, автор предпочел использовать универсальную двухполосную коаксиальную головку TS-E1070 фирмы Pioneer, рекомендуемую для установки в автомобиль. Ее широкополосный металлизированный диффузор выполнен из полипропилена инжекционного литья и имеет мягкий бутилкаучуковый подвес.

Шибкий верхний подвес снижает резонансную частоту головки, а удлиненная звуковая катушка и большой диаметр центрирующей шайбы, играющей также роль диффузора и улучшить линейность. Металлизирована и купольная диафрагма коаксиально расположенной высокочастотной головки. Технические характеристики этой головки приведены ниже, а ее АЧХ — на рис. 1 (данные фирмы).

АЧХ двухполосной коаксиальной головки Pioneer TS-E1070

Максимальная музыкальная мощность, Вт  80
Номинальная мощность, Вт  25
Диаметр диффузора, мм 74 
Диаметр подвеса диффузора, мм.   100
Диаметр Вч-головки, мм.  24
Сопротивление, Ом  4
Чувствительность Дб/Вт (1 м)  90
Рабочий диапазон частот при неравномерности 14 Дб, Гц  45–30 000

На рис. 2. показан разрез корпуса громкоговорителя.

Чертерж малогабаритной акустической системы в виде лабиринта

Он состоит из цилиндра 4, изготовленного из проклеенных слоев бумажных обоев общей толщиной 8 мм на каркасе из фанерных сегментов 6 (рис. 3), дна 9 (рис. 4) и крышки 3 (рис. 5). Расположенные в корпусе фанерные сегменты образуются акустический лабиринт.

Чертежы отделных элементов акустической системы в виде лабиринта

Эта конструкция позволяет технологически просто получить одновременно жесткий корпус и лабиринт. Такой корпус не подвержен вибрациям, имеет высокие потери, а лабиринт удлиняет путь звуковой волны от задней части диффузора.

Конечно, длина этого лабиринта недостаточно, чтобы на низкой резонансной частоте головки 2 (1 — защитно-декоративная сетка) вполне прошла путь λ/2, чтобы выйти выйти из отверстия в задней стенке 9 громкоговорителя в фазе с колебаниями от передней части диффузора. Она составляет лишь часть λ/2. Этот лабиринт лучше рассматривать как очень узкую, по сравнению с длиной распространяющейся волны, открытую трубу (Ø<<λ) с большими вязкими потерями на стенках лабиринта и корпуса, оклеенных звукопоглощающим материалом 5.

Сопротивление акустических потерь в нем зависит от коэффициента звукопоглощения абсорбента, эффект которого начинает расти приблизительно после 500 Гц, и достигает максимума при его объеме в 70 % объема корпуса.

При этом достигается значительное акустическое демпфирование уже на средних частотах, где особенно важна ровная АЧХ.

В качестве звукопоглощающего материала использован мягкий войлок толщиной 5–6 мм, изготовленный из искусственного волокна. В этом войлоке сопротивление близко к волновому сопротивлению воздуха и одновременно велико затухание колебаний. Войлок продается в хозяйственных магазинах как «звукопоглащающий материал и утеплитель».

Другим важным преимуществом лабиринта является связь задней стороны диффузора головки с открытым пространством, благодаря чему в системе отсутствует компрессия и сопутствующее ей повышение резонансной частоты головки.

Хотя устройство ГГ ясно из рис. 2, несколько слов нужно сказать о последовательности сборки. Предварительно все сегменты и должны обклеены войлокОм. Они разделены стойками 8 (рис. 6), изготовленными из любого твердого материала (металл, пластмасса, дерево или проклеенная свернутая бумага). Систему из сегментов, стоек и дна из фанеры толщиной 10 мм стяжкой 10 (металлический пруток диаметром 4 мм.) собирают в каркас.

Предварительно на стойки 7 надевают кольца диаметром 20 мм из войлока. На дне 9 выходные отверстия заклеивают предохранительной металлической сеткой 7. Кроме того, в дне сверлят отверстия для клемм или проводов На боковой (торцевой) поверхности делаю канавки, в которые укладывают и проклеивают провода, идущие к электродинамический головке.

Детали из фанеры (см. рис. 3–5) вырезаны с помощью резца. На торцевой поверхности каркаса из сегменты, дна и крышки наклеивают клеем ПВА слой плотной бумаги (например ватмана), причем одновременно приклеивают и предварительно нарезанные полосы войлока, плотно располагаемые между сегментами, дном и крышкой. Эта сложная операция требует особой аккуратности.

Прежде всего хороша должна быть выполнена приклейка торцевой поверхности к бумаге: клей наносят обильно на торцы и бумагу. На просохшую конструкцию наклеивают слои бумажных обоев, каждый после высыхания предыдущего слоя. Предварительно рулон разрезают на три части (при ширине обоев 550…600 мм). На два громкоговорителя потребуется один рулон бумажных обоев длинной 11 м и 1,5 кг ПВА.

Корпусы оклеивают слоем декоративного материала, например искусственной кожи. Между головкой 2 и крышкой 3 прокладывают резиновое кольцо внешним диаметром 130 мм и внутренним отверстием диаметром 98 мм (например, вырезанное из старой автомобильной камеры).

Поскольку ось ГГ должна быть расположена горизонтально, на тыльную часть торцевую стенку устанавливают шарнир, с помощью которого ГГ крепят к стене или через небольшой кронштейн к мебели.

Оценка качества звуковоспроизведения ГГ проводилось на слух. Звучание такого мини-громкоговорителя оказалось, на удивление хорошим: ясный, отчетливый, «прозрачный» звук, отсутствие каких-либо резонансов или посторонних призвуков. Звучание было даже несколько лучше, чем у ГГ, описанного ранее («Простой громкоговоритель с акустическим лабиринтом», Радио, 2000, № 2, с. 13–14).

Это объясняется тем, что в конструкции большого размера, применены головки заметно ниже по качеству) — их звучание не такое яркое. Правда, его преимущество — круговая характеристика направленности, позволяющая слышать высокие частоты в любом месте помещения. Однако, и мини-громкоговоритель также обладает достаточно широкой характеристикой направленности.

Поскольку в нем диаметры самого ГГ и диффузора мало отличаются, его можно считать ненаправленным, пока d/λ≤1. При d/λ ≥ 1, т.е. когда частота выше 3,5 кГц, начинает проявляться направленность: уровень 0,7 достигается при углах ±35 град. Для «пищалки» при ее диаметре 28 мм такая же направленность проявится на частотах выше 12кГц.

Источником сигнала в обоих случаях служил УМЗЧ высокой верности.

Источник: Радио, 2001, №4, стр. 17–18

 

Добавить комментарий

Что бы вы хотели почитать?

Итоги
Последние комментарии
  • Сильно разнятся результаты в ,,калькуляторе, , дли... Подробнее...
    By Роман
  • Радиотехника что тогда что сейчас не являются этал... Подробнее...
    By Старик
  • А можно поточнее, что там не так? Подробнее...
    By Старик
  • Бред. Читайте хотя бы ту же Википедию, там все под... Подробнее...
    By Олега
  • Я свои феном грел две недели строительным 400 град... Подробнее...
    By Феномыч
Наверх