Предлагаемый вниманию читателей громкоговоритель выполнен на основе широко распространённых динамических головок 10ГД-З0Е, 4ГД-8Е, 3ГД-31 и предназначен для работы с высококачественной звукоусилительной аппаратурой.
Основные технические характеристики:
Описание:
Акустическое оформление громкоговорителя выполнено в виде фазоинвертора. Динамические головки подключаются к усилителю через трёхполосный разделительный LC-фильтр (рис.1) с частотами раздела 0,5 и 5 кГц. Отличительная особенность фильтра — наличие в нем аттенюаторов, обеспечивающих ступенчатую (с шагом 2 дБ) регулировку АЧХ громкоговорителя в области высших и средних частот на ±4 дБ относительно среднего уровня.
Резисторы аттенюаторов намотаны манганиновым проводом ПЭМС 0,25. В качестве каркасов использованы резисторы МЛТ-2 сопротивлением более 100 кОм. Переключатели S1 и S2 — галетные (ПМ или ПГК).
Необходимые значения емкостей конденсаторов фильтра получены параллельным соединением нескольких конденсаторов типов МБГО, МБГН, БМТ и т. п. (желательно с допустимым отклонением ёмкости от номиналов ±5%).
Катушки L1 и L2 намотаны на пластмассовых каркасах (рис.2), L3 и L4 — бескаркасные, внутренним диаметром 36 и длиной 20 мм. Намотка всех катушек рядовая, виток к витку. Катушка L1 содержит 312, L2 — 263, L3 — 98, L4 — 82,5 витка провода ПЭВ-2 диаметром 1,84. Автотрансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе ОЛ 32x28x5. Его обмотка содержит 1000 витков провода ПЭЛШО 0,27 с отводом от середины.
Корпус громкоговорителя изготовлен из фанеры толщиной 10 мм. Передняя панель (рис.3), на которой установлены головки и переключатели S1 и S2 (для них предназначены отверстия диаметром 10 мм), отстоит от края корпуса на глубину 10 мм. В это углубление плотно вставлена съёмная деревянная рамка с туго натянутой на неё хлопчатобумажной канвой (для вышивания крестом), многократно покрытой нитроэмалью НЦ (в аэрозольной упаковке).
Динамические головки закреплены винтами М4 с гайками через резиновые кольца-прокладки толщиной 1,5-2 мм. До установки кольца с обеих сторон покрыты резиновым клеем. Винты вставлены с лицевой стороны панели. Под шайбы крепления низкочастотной головки дополнительно подложены резиновые шайбы толщиной 2 мм.
Катушки разделительного фильтра желательно максимально разнести друг от друга и от магнитных систем головок. Лучше всего их разместить на задней стенке корпуса.
Стенки корпуса скреплены сосновыми брусками сечением 15х15 мм и шурупами, ввинченными изнутри корпуса. Перед установкой на место бруски покрывают синтетическим клеем «Марс». Этим же клеем герметизируют и все швы.
Между серединами боковых стенок корпуса вставлена деревянная распорка сечением 20х25 мм, а на расстоянии 80 мм от задней стенки установлена вертикальная перегородка размерами 410х120 мм, примыкающая длинной стороной к боковой стенке. Перегородка оклеена поролоном толщиной 10 мм.
В углах ящика созданы уплотнения из ваты так, что его внутренняя поверхность имеет округлую форму. Весь оставшийся объем равномерно заполнен ватой (600-700 г) с таким расчётом, чтобы между отверстием туннеля фазоинвертора и головкой 10ГД-30Е остался некоторый проход (его формируют металлической сеткой или проволочными дугами). Гофры диффузоров головок 4ГД-8Е и 3ГД-31 пропитаны раствором касторового масла в ацетоне (концентрация раствора для первой из них — 50-70 %, для второй — 15-20%). Такая пропитка снижает неравномерность АЧХ головок на 3-5 дБ. Центральная (до половины радиуса) часть диффузора головки 4ГД-8Е пропитана слабым раствором цапонлака в ацетоне, а после высыхания на неё дополнительно нанесён слой разбавленного бензином резинового клея (обработку ведут при вставленной в зазор звуковой катушки оправке из киноплёнки). Такое двухслойное покрытие в сочетании с несимметричным заполнением ватой колпака, закрывающего эту головку, позволило избавиться от провала на её АЧХ в области частот 1100-1700 Гц.
Колпак изготовлен из картона и представляет собой усечённый конический сектор с углом 90°, приклеенный непосредственно к головке. Пространство между его стенками и диффузородержателем головки заполнено ватой, причём с одной стороны от плоскости симметрии колпака её вложено больше, чем с другой. Для исключения попадания ваты в пространство между диффузорами головок 4ГД-8Е и 10ГД-30Е и их диффузородержателями окна в последних заклеены марлей.
Туннель фазоинвертора (рис.4) изготовлен из дюралюминия Д16-Т. Для его перестройки используются две сменные вставки длиной 50 и 90 мм (рис.5). Увеличение длины туннеля со 100 до 176 мм позволяет изменить частоту настройки фазоинвертора с 30,5 до 18 Гц. Коническую часть туннеля можно также склеить из чертёжной бумаги (картона), сохранив при этом внутренние размеры Толщину стенок желательно довести до 4-5 мм. Для сменных стаканов может подойти сантехническая полиэтиленовая труба внутренним диаметром 36 мм или картонная труба от калейдоскопа с таким же внутренним диаметром.
Обычно фазоинвертор настраивают либо на резонансную частоту головки, либо чуть ниже её. А поскольку резонансные частоты отдельных образцов головок одного и того же типа могут иметь значительные различия (у головки 10ГД-30Е например, резонансные частоты отдельных образцов могут быть в пределах от 24 до 40 Гц), фазоинвертор необходимо настраивать строго индивидуально с учётом резонансной частоты конкретного образца используемой головки.
Настроить фазоинвертор можно двумя способами — либо измерением модуля полного сопротивления головки в фазоинверторе, либо с помощью генератора резонансных частот. Первый из этих способов достаточно сложный, поэтому здесь не рассматривается, второй, предложенный автором, — намного проще: он не требует измерительных приборов и позволяет с достаточной точностью настроить фазоинвертор на частоту резонанса головки.
Для настройки необходимо изготовить генератор резонансных частот (рис.6). Настраивают фазоинвертор в такой последовательности. Низкочастотную головку отключают от фильтра и подсоединяют к генератору. Включив питание, лёгким толчком по диффузору переводят генератор в режим автоколебаний (их частота будет равна резонансной частоте подвижной системы головки в данном акустическом оформлении). Перестраивая фазоинвертор, добиваются максимальной амплитуды колебаний воздуха в отверстии туннеля и одновременно некоторого уменьшения колебаний диффузора головки. Это будет свидетельствовать о настройке туннеля на частоту резонанса головки. Если возникнет необходимость настроить фазоинвертор на более низкую частоту, длину туннеля придётся несколько увеличить (оптимальную длину подбирают, прослушивая музыкальные программы с достаточным уровнем НЧ-составляющих).
При затруднении в определении максимума колебаний воздуха в отверстии фазоинвертора можно воспользоваться ещё более упрощённым способом настройки. Поскольку частоту автоколебаний генератора резонансных частот определяют многие факторы (механический резонанс головки, форма корпуса громкоговорителя, упругость воздуха в нем, наличие резонирующих отверстий и т.д.) и среди них не последнее место занимает акустическое оформление громкоговорителя, то при перестройке фазоинвертора изменяется и частота колебаний генератора. В частности, изменение длины туннеля от минимальной до максимальной сопровождается заметным на слух понижением частоты колебаний генератора. Расположившись на расстоянии 1-1,5 м по оси головки и перестраивая фазоинвертор указанным способом, нетрудно заметить сначала медленный, едва заметный спад звукового давления (громкости), а затем, по достижении некоторого предела, более значительный и резкий спад. Длину туннеля, соответствующую частоте чуть более высокой, чем частота этого перехода, можно считать оптимальной. Перед настройкой место соединения частей туннеля смазывают резиновым клеем.
АЧХ громкоговорителя при установке переключателей S1 и S2 в средние положения показана на рис.7. Из характеристики видно, что её неравномерность в области частот 27-50 Гц составляет всего 1 дБ, а в области частот 27-20000 Гц — не превышает 4 дБ. Штриховыми линиями изображены АЧХ при установке переключателей S1 и S2 в крайние правое (а) и левое (б) положения.
В громкоговорителе можно использовать и головки 25ГД-26, 10ГД-34, 3ГД-31 (2 шт.). В этом случае номинальное сопротивление громкоговорителя составит 4 Ом, а номинальная мощность возрастёт до 30 Вт.
Готовая работа:
Еще одно повторение:
Комментарии (1)