Изготовление СЧ динамика из алюминиевой банки для 5ГДШ-5-4

«Баночная» технология доработки СЧ динамика 5ГДШ-5-4 позволяет заменить штатный диффузор на легкий и жесткий купол из алюминиевой банки. Это существенно улучшает переходную характеристику, снижает резонанс и делает звук более прозрачным. В этой статье мы подробно разберем, как изготовить качественный среднечастотный излучатель своими руками, используя доступные материалы.

Для начала вспомним контекст. В предыдущей статье («Ленточная пищалка? – Да нет ничего проще!») мы рассказывали о создании ленточного ВЧ динамика. Преимущества такого излучателя очевидны:

• Вес «диффузора» на порядок меньше типичного купольника;

• токовый контроль в десять раз выше;
• механическое демпфирование гораздо выше (см. пункт первый);
• собственная резонансная частота во много раз ниже, чем у классической «пищалки»;

• лучшая переходная характеристика, шире частотный диапазон.

Представленный в той статье излучатель является монополярным. Существуют также ленточные излучатели дипольного типа (подробнее см. Журнал “Радио” №1, за 2012 год или №10 за 2017 год). Последние сложнее в изготовлении, но обеспечивают еще более высокое качество звучания.

В завершении той статьи я обещал рассказать, как сделать СЧ динамик с хорошим звуком, доступный всем и не требующий больших капиталовложений.

Для создания такого динамика предлагаю воспользоваться «баночной» технологией, которая есть в каждом супермаркете или в каждой урне. Это простой способ получить жесткий и легкий купол.

Итак, встречаем:

Это донышко от алюминиевой банки! Легкий и жесткий купол, который изменит жизнь доступному динамику 5ГДШ-5-4 к лучшему. У динамика 5ГДШ-5-4 достаточно легкий диффузор и неплохая чувствительность в 92 Дб/Вт/м. Но на этом его положительные стороны заканчиваются. Штатный бумажный диффузор имеет значительные потери на собственные деформации.

Чтобы вытянуть максимум из заводской конструкции, сначала проводим «косметическую» доработку головки:

Диффузор до гофра промазываем клеем ПВА с обеих сторон. После просушки гофр динамика обрабатываем смесью ацетона с пластификатором от двухкомпонентного эпоксидного клея (подробнее о восстановлении подвесов читайте в статье про усилитель Зуева и восстановление гибкости тканевого подвеса АС Diatone). Металлическую корзину обклеиваем автомобильной шумовиброизоляцией или сырой резиной. Можно даже пластилином, если нет ничего вышеперечисленного.

Теперь с чистой совестью (мы сделали что смогли!) аккуратно обтачиваем на точильном круге (наждаке) заготовку от алюминиевой банки до получения нужной нам формы:

У головок 5ГДШ с помощью ацетона отклеиваем (ничего страшного, если немного с «мясом») из центра пылезащитный колпачок и отправляем его в мусорную корзину.

Берем взаймы у женской половины человечества самое лучшее, что у них есть – акриловый лак для ногтей. Можно даже вернуть потом и сказать истинную правду, что был лак очень хороший. Им приятно и нам… тоже будет потом приятно.

Обмазываем выпуклую часть бывшего донышка и место будущего соприкосновения с ним диффузора лаком. Прижимаем. Оставляем под грузом на пару часов.

Отвечаю на вопрос: почему не куполом наружу? Так же красивее и правильнее! Да и в Интернете пишут, мол «как замечательно стало петь!»

Ни в коем случае! Меняем красоту дизайна на красоту звука. В варианте сборки «куполом вовнутрь» диффузор в месте склейки представляет собой сэндвич из разных по физическим параметрам материалов: пропитанная ПВА бумажная целлюлоза, условно толстый слой акрила и алюминий. Комбинация материалов, имеющих разные свойства и плотность, позволяет получить новые характеристики диффузора, в данном случае положительные. К тому же, объем подкупольного пространства будет минимальным, и мы избавимся от таких артефактов, как призвуки от алюминиевого колпачка и под купольным резонансом воздуха. Именно такие недостатки возникают при «баночной доработке» динамика 15ГД11А, известной на просторах Интернета. Я проверял лично, и результат звучания 15ГД11А с «правильно» наклеенным алюминиевым колпаком мне не понравился.

Другое дело – доработанный 5ГДШ-5-4. Нет «металлического» окраса, нет «бумажного» звука, яркая и лёгкая середина. Причина таких улучшений кроется в том, что звуковая катушка находится в непосредственной близости от алюминиевого купола. То есть, если расположить колпачок непосредственно на катушке, то механические колебания будут передаваться ещё лучше, и также улучшится «контроль» диффузора.

Для полноты картины предлагаю проверить этот вариант «баночной» технологии на подопытном 15ГД11А (20ГДС). Для этого разбираем динамик:

Отклеиваем и вынимаем подвижную систему:

Откручиваем три винта крепления алюминиевой корзины к магнитной системе:

Разворачиваем корзину в обратном направлении и крепим всё на место:

Переклеиваем центрирующую шайбу и делаем на ней три выреза:

Центрируем с помощью трех прокладок в магнитном зазоре и фиксируем клеем шайбу к корзине. Незабываем припаять выводы катушек к лепесткам:

После сушки вынимаем прокладки, проверяем свободный ход и готовим крышку от алюминиевой банки:

На этот раз размер колпачка несколько больший – обтачиваем только до характерного «пояска» донышка. Фигурная выпуклость будет служить необходимым «ребром жесткости», так как у собранного динамика будет отсутствовать привычный подвес.

Клеим куполом вовнутрь, намазав всю поверхность акриловым лаком для ногтей. Оставляем под грузом. После сушки промазываем лаком место соприкосновения катушки и колпака. Под выводы можно подложить немного распушённого файбера (синтепона).

Вот такой непривычный с виду среднечастотник на базе 15ГД-11А: Диапазон эффективно воспроизводимых частот: 2500 – 7500 Гц. Выше и ниже имеется плавный спад. Звучание такого динамика (в указанном диапазоне частот), по субъективному мнению, даже лучше доработанного 5ГДШ-5-4. Из минусов — более низкая чувствительность и высокая нижняя граница воспроизводимых частот. Однако вернемся к 5ГДШ-5-4:

Благодаря одинаковым размерам, доработанный 5ГДШ-5-4 можно установить вместо штатного динамика 15ГД11А (20ГДС-1) в линейке акустических систем 35АС (S90, Амфитон 35АС-018) и 25АС (Амфитон 25АС-027, Электроника 25АС-033). Однако необходимо последовательно с головкой 5ГДШ-5-4 поставить гасящий резистор на 4 Ом, 5 или 10 Вт рассеиваемой мощности. Тогда родной фильтр этих АС не нужно будет перестраивать. Благодаря балластному резистору подводимая мощность в 10 Вт до разделительного СЧ фильтра будет вполне соответствовать номинальной мощности данных АС (мы же не собираемся устраивать дискотеку, правда?!). А чувствительность 5ГДШ снизится до необходимого нам уровня НЧ и ВЧ динамиков этих АС. Увеличение электрической добротности СЧ головки в данном случае — это плюс (сглаживание АЧХ), а не минус (увеличение резонансной частоты). Последнее, кстати, будет нивелироваться легким увеличением массы диффузора за счет уже известного алюминиевого колпачка.

Так как вышеупомянутые акустические системы у меня отсутствовали, то доработанные 5ГДШ-5-4 были установлены в самодельной трёх полосной АС.

Выбранные частоты раздела НЧ/СЧ — 900 Гц, СЧ/ВЧ — 10 кГц через простейшие разделительные фильтры первого порядка – конденсаторы. В качестве ВЧ излучателя используются самодельные ленточные (статья «Ленточная пищалка? – Да нет ничего проще!»). Если вас интересует более современная альтернатива, рекомендую ознакомиться с проектом Ленточный твиттер с круговой диаграммой направленности.

Отличительной особенностью НЧ секции является наличие 18-дюймового пассивного излучателя (ПИ), работающего в паре с 11.5-дюймовой головкой динамического типа «Хитачи». Головка имеет легкий алюминиевый диффузор (хорошую импульсную характеристику) и, как следствие, высокую резонансную частоту – 59 Гц. Данные динамики выпускались достаточно давно — в конце 70-х годов и имели необычный «фирменный» подвес:

В виду почтенного возраста тканево-фетровый подвес потерял свои эластичные свойства – «задубел». До восстановления их первоначальной гибкости обработкой жидкостью «MW» (см. статью «Восстановление гибкости тканевого подвеса АС Diatone»), собственный резонанс головок составлял 85 и 90 Гц соответственно.

Тем не менее, даже после «размягчения» воспроизведение нижнего регистра оставляло желать лучшего.

Применение ПИ кардинально изменило ситуацию. Почему не традиционный фазоинвертор (ФИ)?

Поясняю. Кто собирал колонки, знают, как «открыто и напористо» звучит динамик в ящике без задней стенки (или вообще на щите). Но нет басов. И знают, как этот динамик «душится» в закрытом ящике. Но зато появляются басы!

Попробуйте представить конструкцию корпуса, где напротив задней стороны излучения активного 12-дюймового НЧ динамика поставлен ПИ с 18-дюймовым диффузором. Тонкий диффузор ПИ — это не толстая и твердая задняя стенка АС:

Она пропускает и мид-басовые, и СЧ составляющие (если таковые имеются). Атака, напор активного динамика — как в открытом оформлении АС!

И только на частотах, приближающихся к резонансу ПИ, возникает преграда для акустического КЗ. Так как добротность у ПИ довольно низкая и горб резонанса довольно пологий, то работает он на достаточно широкой полосе низких частот. Благодаря этому эффекту можно получить работу акустической системы ниже собственной резонансной частоты НЧ динамика. Что собственно сильно требуется.

Утяжелив диффузор ПИ и настроив его резонанс на частоту 25 Гц, получаем АС с напористым басом от 40 Гц.