Современный потребитель при покупке АС вынужден к тому же руководствоваться не только ее параметрами, но учитывать и возможности размещения ее в жилом помещении. И с этой точки зрения наибольший интерес могли бы представить недорогие малогабаритные АС средней мощности в грамотном акустическом оформлении. Здесь, кстати, хочется подчеркнуть, что бытующее среди радиолюбителей мнение, что чем больше мощность, тем лучше АС, не совсем верно. Гораздо более важным параметром, определяющим качество системы, является ее способность воспроизводить без искажений динамический диапазон сигнала, которая определяется чувствительностью. Повышение ее на 3 дБ эквивалентно увеличению мощности АС в два раза. С учетом высказанных соображений была сконструирована высококачественная малогабаритная АС, описание которой и предлагается вниманию читателей.

Основные технические характеристики

Номинальная (паспортная) мощность		                	15(35) Вт
Номинальное электрическое сопротивление		 	         4 Ом
Номинальный диапазон воспроизводимых частот		        40...20 000 Гц
Неравномерность АЧХ в диапазоне частот 50...18 000 Гц,	±4 Дб
Характеристическая чувствительность			                 86 дБ/Вт/м
Суммарный характеристический коэффициент гармоник при электрической мощности, 
соответствующей среднему звуковому давлению 94 дБ,  в диапазоне частот, Гц;
					                                                     1000...2000	1,5%
					                                                     2000...6300	1%
Габариты						                                     260Х500Х265 мм
Масса							                                         14 кг

Принципиальная схема включения динамических головок и разделительных 
фильтров АС показана на рис.1. 

Puc.1. Принципиальная схема включения динамических головок и разделительных фильтров АС

Это трехполосная система, выполненная в виде фазоинвертора на базе низкочастотной (НЧ) 15ГД-17, среднечастотной (СЧ) 20ГД-1 и высокочастотной (ВЧ) ЗГД-47 головок (их основные технические характеристики приведены в таблице).

1) Разброс для партии из шести головок.
2) С учетом сопротивления провода, подключающего головку к разделительному фильтру.

Объем фазоинвертора (17л) выбран исходя из технических характеристик НЧ головки 15ГД-17 и является оптимальным с точки зрения получения плоской АЧХ при достаточно высоком КПД [1, 2]. Применение купольной головки закрытого типа 20ГД-1, для которой не требуется защитный бокс, позволило сохранить полезный объем АС, не увеличивая ее габариты, а также получить более широкую диаграмму направленности, чем при использовании обычной конусной СЧ головки, например, 15ГД-11. В описываемой конструкции установлено два симметрично расположенных фазоинверторных туннеля, что дало возможность при сохранении неизменной площади их сечения и частоты настройки. значительно уменьшить их длину, что немаловажно для малогабаритных АС. Частоты раздела фильтров (1000 и 6000 Гц) выбраны из условия обеспечения минимальной неравномерности частотной характеристики. В качестве низкочастотного использован фильтр второго порядка с крутизной спада АЧХ 12 дБ на октаву, а среднечастотного и высокочастотного - фильтры верхних частот третьего порядка с крутизной спада АЧХ 18 дБ на октаву. Работа купольной СЧ головки 20ГД-1 с полосовым фильтром второго порядка не рекомендуется, поскольку приводит к плохому согласованию ее излучения с излучением ВЧ головки. Использование описанного разделительного фильтра потребовало синфазного включения головок, обеспечивающего хорошие фазовые и частотные характеристики АС. Корпус АС (рис.2) выполнен в виде жесткой конструкции, что позволило исключить призвуки от вторичного излучения стенок.

Рис.1. Передняя панель и разрез акустической системы:

1 - задняя стенка; 2 - блок разделительных фильтров; 3 - разъем СГ-3;
4 - звукопоглощающий материал; 5 - верхняя стенка; 6 - туннель фазоинвертора;
7 - защитный кожух ВЧ головки; 8 - ВЧ головка 3ГД-47; 9 - декоративная накладка
ВЧ головки; 10 - защитная сетка ВЧ головки;11 - СЧ головка 20ГД-1;
12 - декоративная накладка СЧ головки; 13 - пластина для крепления СЧ головки;
14 - прокладка из пористой резины; 15 - НЧ головка 15ГД-17; 16 - защитная сетка
НЧ головки; 17 - декоративная накладка НЧ головки; 18 - боковая стенка; 19 - передняя панель.

Чертежи передней панели 19, верхней и нижней 5, боковых 18 и задней 1 стенок приведены на рис.3, 4

Puc.3. Чертежи стенок

Puc.4. Чертеж передней панели

Они изготовлены из двух склеенных (ПВА) друг с другом листов фанеры толщиной 10 мм. С технологией изготовления корпусов АС можно познакомиться в [3]. Вся внутренняя поверхность корпуса (за исключением передней панели) обклеена звукопоглощающим материалом 4 (войлоком). Головки 8, 11, 15 размещены на передней панели по оси симметрии. Все они защищены декоративными накладками 9, 12, 16 (рис.5), а НЧ и ВЧ головки еще и сетками 10, 17.

Puc.5. Чертеж декоративных накладок

НЧ головка закреплена на передней панели через прокладку 14 из пористой резины. Такая же прокладка положена под ее декоративную накладку (на рис.2 она условно не показана). СЧ головка установлена на панели через поролоновую прокладку, которая также условно не показана на рис. 2. Герметизация ВЧ головки достигнута применением кожуха 7, заполненного звукопоглощающим материалом (ватой). Туннели фазоинвертора 6 изготовлены из эбонита, но можно использовать картон или мягкие сорта пластмассы. На задней стенке установлен разъем 3 для подключения АС к усилителю ЗЧ и закреплена плата 2 с разделительными фильтрами (см. рис.6).

Puc.6. Плата разделительных фильтров

Катушки фильтров намотаны на каркасах из изоляционного материала диаметром 50 (L1) и 24 мм (L2, L3), намотка рядовая, длина ее соответственно 25 и 12 мм, диаметр щечек 80 и 54 мм. Катушка L1 содержит 132, L2 - 146, а L3 - 68 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,84, 0,83 и 1,2 мм соответственно. В фильтрах использованы конденсаторы К76Г1-1 (С1, С2, С3) и МБГО (С4, С5), резисторы ПЭВ (можно ПЭВР и С5-16). Субъективные экспертизы путем "парного сравнения" звучания данной АС и промышленных образцов 15АС-208, 15АС-109, 25АС-109, 25АС-027 показали некоторые преимущества самодельной системы по таким параметрам, как естественность, чистота и прозрачность звучания. АЧХ АС. а также зависимость модуля электрического сопротивления громкоговорителя ¦Z ¦от частоты (красная кривая) показаны на рис.7.

Puc.7. АЧХ АС и зависимость ее модуля полного электрического сопротивления Z от частоты

Следует отметить, что конструкция ящика АС позволяет вместо ВЧ головки 3ГД-47 установить в нем головку 6ГДВ-4 (старое наименование 6ГД-13), не требующую защитного кожуха и имеющую более широкий динамический диапазон, меньший коэффициент гармоник и больший КПД. Вариант ее крепления на передней панели АС показан на рис.8, а АЧХ и зависимость модуля полного электрического сопротивления ¦Z ¦от частоты (штриховая линия) - на рис.9.

Рис.8. Вариант крепления ВЧ головки 6ГДВ-4

Puc.9 АЧХ и зависимость модуля полного электрического сопротивления |Z| от частоты

Конструкция описанной АС была испытана в Московском электротехническом институте связи. Авторы выражают глубокую признательность за эту работу сотрудникам кафедры радиовещания и электроакустики.

ЛИТЕРАТУРА

1. Алдошина И., Войшвилло А. Высококачественные акустические системы и излучатели.- М.: Радио и связь, 1985.

2. Виноградова Э. Конструирование громкоговорителей со сглаженными частотными характеристиками.- М.: Энергия, 1977.

3. Эфрусси М. Громкоговорители и их применение,- М.: Энергия, 1976.

В. ДЕМИДОВ, Е.ЗЕМСКОВ, г. Москва, РАДИО № 9, 1987 г.

Акустические системы 75АС-001 (они же 150АС-001), которые под названиями “Корвет“ и “Кливер“ выпускали заводы “Океанприбор“ (Ленинград) и “Красный Луч“ (г. Красный Луч) соответственно. При этом “Корветов“ было произведено значительно больше, чем “Кливеров“. И у той, и у другой моделей совершенно одинаковые наборы громкоговорителей, схемы и конструкция. Однако “Красный луч“ помимо колонок изготавливал еще и набор динамиков для обоих вариантов АС, и поэтому некоторые аудиофилы до сих пор считают, что “Кливера“ на родных динамиках звучат лучше, чем “Корветы“. Возможной причиной этого являются “рацпредложения“, реализованные в процессе серийного выпуска последних. Так, например, со временем была упрощена рецептура многокомпонентного компаунда для пропитки диффузора среднечастотника 30ГДС-1, исключена внутренняя виброизоляция корпуса.

75АС-001 являются последней разработкой ВНИИРПА им. Попова (Ленинград), внедренной в серийное производство, и стала своеобразной “лебединой песней“ нашего колонкостроения. При проектировании впервые в отечественной практике широко применялись математическое моделирование и оптимизация параметров головок и разделительных фильтров при помощи ЭВМ. Кроме этого, АС обладают целым рядом других достоинств. Во-первых, в них установлены эффективные громкоговорители (100ГДН-3, 30ГДС-1 и 10ГДВ-4) нового поколения, что позволило добиться рекордной (для конца 80-х) чувствительности в 91 дБ(Вт/м). Расчет цепей на ЭВМ обеспечил широкий диапозон частот 25-25000 Гц при небольшой неравномерности АЧХ и малом уровне искажений. Во-вторых, применение фазокорректирующих цепочек в схеме разделительного фильтра и размещение в одной плоскости центров излучения ВЧ- и СЧ-головок позволило существенно улучшить равномерность ФЧХ. В-третьих, большой объем корпуса, низкая частота резонанса и большой диаметр диффузора низкочастотника обеспечивают достаточно глубокий и мощный бас. Наконец, в конструкции разделительных фильтров использованы катушки с воздушным сердечником, намотанные высококачественным медным проводом большого сечения и металло-бумажные конденсаторы МБГО, отличающиеся малыми потерями и искажениями. Элементы схемы установлены на картонном основании с использованием навесного монтажа. К сожалению, в этой большой бочке меда имеются несколько изрядных ложек дегтя. Наибольший вклад в порчу звука вносят чересчур длинные провода из ординарной “луженки“, а также многочисленные элементы схемы защиты, по которым идет звуковой сигнал к громкоговорителям. Отчасти это было оправдано: мощные 75АС-001 могли использоваться не только в быту, но и для озвучивания домов культуры, небольших дискотек и т.д. Узел содержит, помимо 2-х реле, еще 9 транзисторов, 3 светодиода, 18 обычных диодов, 40 резисторов (!) и 8 конденсаторов. И все это добро так или иначе включено в звуковую цепь! Многочисленные эксперименты показали, что вследствии высокой чувствительности АС вызвать их перегрузку в жилой комнате практически невозможно, особенно если учесть, что согласно паспортным данным, кратковременная подводимая мощность может достигать 300Вт. Короче, в реальных условиях пользы от УЗ никакой, в то время как звучание из-за него страдает изрядно. С басовиком, несмотря на отсутствие в его цепи контактов реле, дело обстоит ненамного лучше. НЧ-составляющие также проходят через плату УЗ и плавкий предохранитель на 5А. Все это приводит к существенному увеличению длины проводов малого сечения отнюдь не аудиофильского качества. Такой же кабель использован и при монтаже платы фильтра, который выполнен тоже далеко не самым оптимальным образом: элементы соединены между собой дополнительными перемычками, припаянными к пистонам на плате. Это еще больше увеличивает общую длину проводов на пути звукового сигнала. Теперь стали, наконец, понятны причины неудачных попыток сделать звучание АС более достойным с помощью аудиофильских акустических кабелей. Очевидно, что даже самый лучший из них не способен скомпенсировать потерю качества во внутренней разводке. Кстати, входные винтовые зажимы 75АС-001 также оставляют желать лучшего. Конструкция их контактных площадок такова, что делает невозможным подключение “вилочек“ и “лопаточек“, обеспечивающих удобное и надежное соединение. Более-менее удовлетворительные результаты достигаются при зажиме в них зачищенного кабеля, однако при завинчивании клемм часть жил выдавливается наружу. Ну и, наконец, вызвало удивление мизерное для столь большого внутреннего объема количество демпфирующего материала внутри корпуса. Согласно справочным данным, в 75АС-001 должен быть применен волокнистый материал АТМ-1 из супертонких стеклянных волокон, склеенных фенольными смолами. Однако по внешнему виду звукопоглотитель очень напоминал обычную вискозную вату. Из-за этого паразитное излучение звука тыльной стороной НЧ-диффузора приводит к образованию стоячих волн. Кроме того, отраженная от задней стенки корпуса волна воздействует на тыльную сторону диффузора, вызывая затягивания фронта сигнала. Как следствие - невнятное и гулкое звучание на низах.

Итак, на основании вышеизложенного были определены следующие основные направления “апгрейда“:

• исключение лишних элементов из звуковых цепей;
• замена внутренних проводников на высококачественные из бескислородной меди;
• оптимизация схемы соединений для сокращения длины проводников;
• замена входных разъемов на мощные винтовые зажимы;
• оклейка внутренней поверхности корпуса эффективным звукопоглощающим материалом.

На предлагаемую доработку было истрачено порядка 200-300 рублей и 2 человеко-дня. Вам потребуется: 6-8 м акустического кабеля из бескислородной меди (OFC) с поперечным сечением 2.5-4 кв. мм (примерно 10-20 руб/м); две пары винтовых зажимов, желательно позолоченных, универсальной конструкции, позволяющей подключать “бананы“, “лопаточки“, “вилочки“ и голый провод (около 40 руб.); два воздушных фильтра для кухонных воздухоочистителей (продаются в магазинах “Свет“, 20 руб/шт.); немного строительного герметика или пластилина.

После того как создана необходимая материальная база, можно приступать к вскрытию. Его проще всего выполнить, уложив пациента “на спину“ громкоговорителями вверх. Теперь рекомендуем придерживаться следующей последовательности операций.

Вначале снимаются декоративные накладки громкоговорителей, а затем из корпуса извлекаются и они сами. При этом все соединительные провода аккуратно отпаиваются. Будьте особо внимательно при демонтаже низкочастотника 100ГДН-3 - этот процесс вследствии немалого веса динамика представляет собой весьма непростую задачу. Затем отвинтите шильдик платы индикации и отпаяйте соединительные провода от светодиодов. После герметизации отверстия под платой светодиоды и шильдик устанавливаются на прежнее место.

После этого через отверстие НЧ-головки можно приступить к демонтажу плат разделительного фильтра и УЗ. Но прежде нужно отпаять провода от входных клемм и розетки СГ-5 на задней стенке корпуса и отвинтить 6 гаек по периметру платы фильтра. Извлеченные платы отделяют друг от друга, после чего УЗ выбрасывается.

На следующем этапе работ необходимо удалить все соединительные проводники на плате фильтров, выпаяв их или откусив бокорезами. Оттуда вынимаются также резисторы R6, R7 и R9 (по схеме завода-изготовителя). Теперь ВЧ-головка напрямую подключается параллельно резистору R4 (“плюсом“ к С13). Соответственно, басовик должен быть подключен параллельно цепочке C12-R3 (“плюсом“ к С12). Таким образом, электрическая схема кроссоверов заметно упрощается.

Теперь надо заменить внутреннюю разводку. В данном случае при монтаже платы фильтра был использован акустический кабель Vampire Wire OFC Speaker Cable с поперечным сечением 2.5 кв.мм. Им же подключены СЧ- и ВЧ-громкоговорители. В цепи низкочастотника (от кроссовера к входным клеммам) применялся провод с увеличенным сечением проводников до 4 кв.мм., его желательно припаивать с учетом предпочтительного направления протекания тока (обычно совпадает с направлением маркировки). Следует иметь в виду, что характер звучания большинства акустических кабелей может заметно улучшиться после нескольких часов прослушивания. Поэтому будет далеко не лишним предварительно “прогреть“ новые проводники, погоняв их перед началом монтажа.

И еще несколько практических советов. Для уменьшения количества соединительных проводников целесообразно отказаться от использования монтажных пистонов на плате фильтров, а вместо них применять выводы резисторов и конденсаторов, припаивая остальные элементы схемы непосредственно к ним. Для уменьшения влияния возвратного тока мощного басовика на цепи СЧ- и ВЧ-головок подключение минусовой шины НЧ-, СЧ-, и ВЧ-звеньев к “минусу“ входной шины следует произвести только в одной точке. Для этой цели удобно использовать соответствующий вывод конденсатора C8 или C11.

После этого плата кроссовера устанавливается на старое место в корпусе акустической системы.

Для монтажа новых входных клемм нужно снять круглую пластмассовую крышку на задней стенке АС и удалить старые, после чего расточить отверстия до необходимого диаметра. После установки универсальных зажимов к ним с внутренней стороны подключается провод от платы фильтров (если припаять его не удастся, придется применять разъемы “вилочки“, которые плотно прикручиваются гайками изнутри). Затем крышка с разъемами устанавливается на прежнее место.

Теперь можно приступить к подсоединению и установке громкоговорителей. Советуем отмерить отрезки соединительного кабеля с небольшим запасом, так как это упростит операцию. Сначала монтируется среднечастотник. Так как у 30ГДС-1 отсутствует маркировка полярности выводов, следует ее определить при помощи 1.5 вольтовой батарейки, отмечая смещение диффузора при смене ее полярности. Установив СЧ-головку, желательно загерметизировать отверстие для ввода его бокс соединительных проводов. Затем устанавливается “пищалка“, после чего динамики закрываются декоративным шильдиком. Вторые концы соединительных кабелей громкоговорителей припаиваются к выводам соответствующих элементов на плате фильтров.

Перед монтажом низкочастотника необходимо акустически задемпфировать внутренний объем корпуса. Лучше всего для этого подходит наполнитель для кухонного воздухоочистителя, представляющего собой мелковолокнистый синтетический материал. Одного листа будет вполне достаточно. Его приклеивают “Моментом“ к боковым и задней стенкам корпуса напротив отверстия НЧ-громкоговорителя. В качестве наполнителя можно использовать обычную техническую или вискозную вату, поместив их внутрь корпуса. При определении оптимального количества ваты рекомендуется придерживаться норм для оптимального демпфирования: 8-11 кг на куб. м. внутреннего объема.

Последними операциями являются подключение басовика к плате фильтра и его установка в корпусе колонки, а также монтаж декоративного кольца-накладки на громкоговоритель.

Ну а теперь можно приступить к самой приятной части - прослушиванию доработанных колонок и оценке полученных результатов. Субъективная экспертиза звучания “Корвет 75АС-001 SE“ проводилась при подключении их к стереосистеме в составе CD-проигрывателя Sony CDP-761E и усилителя Sony TA-F511. В качестве межблочного кабеля использовалась полуметровая пара Monster Cable Interlink 300, а в качестве акустического - двухметровые отрезки Jamo с поперечным сечением 4 кв. мм.

Для начала при помощи диска “Наши в городе“ (приложение к “Салону AV“ 3/98) была проверена правильность фазировки подключения громкоговорителей в колонках. Если все было сделано правильно, то при воспроизведении синфазных источников виртуальный источник розового шума будет находится точно посередине между колонками, а при противофазных - “разбегаться“ к акустическим системам. В противном случае, перед проведением дальнейших прослушиваний есть смысл еще раз внимательно проверить правильность выполнения монтажа.

Затем звучание колонок оценивалось при помощи записей самых разных музыкальных жанров и направлений, включая классическую и популярную музыку: “The best of Mozart“ (1996 Karussell International), “The best of Batch“ (1996 Karussell International), “Famoust balet“ vol.1 и 2 (“The rose collection“/Elar music a/s 1992), Paul Mauriat - “Nostaljazz“ (Philips 512 146-2 DDD 1992 Phonogram), The Beatles - “Please, Please Me“ (Parlophone/EMI), The Beatles - “Rubber Soul“ (Parlophone/EMI), Deep Purple - “Machine Head“ (EMI) и т.д.

По сравнению и исходным вариантом, звучание АС существенно изменилось. Особенно заметные перемены произошли в средне- и высокочастотном диапозонах. Звук стал по-настоящему прозрачным и кристально чистым, при этом он обогатился тончайшими нюансами и музыкальными деталями, которых раньше слышно не было. Например, шелест металлических щеток по тарелкам был воспроизведен необычайно достоверно, в то время как в исходном варианте колонок их звук имел несколько шумоподобный характер. Внесенные изменения явно пошли на пользу и низкочастотному диапозону: бас стал заметно более четким и собранным. По всей видимости, это объясняется не только введением звукопоглотителя внутрь корпуса, но и улучшением демпфирования басовика благодаря использованию гораздо более низкоомного кабеля с большим сечением. Одним словом, эффективность модернизации очевидна и с лихвой окупила все затраты на ее проведение.

Существуют ли резервы дальнейшего повышения качества звучания 75АС-001? Значительного улучшения ожидать не приходится, так как предложенный комплекс мер позволяет исключить наиболее явные ляпы и недоработки в их схеме и конструкции. Однако слегка “подшлифовать“ и “вылизать“ их, по видимому, можно. Например, установив вторую пару винтовых зажимов и реализовав вариант подключения к усилителю методом bi-wiring. Не исключено, что, подобрав к 75АС-001 другие типы акустических кабелей, можно добиться их более сбалансированного и утонченного звучания. Замена металло-бумажных конденсаторов в цепях прохождения звукового сигнала на плате фильтра на равные по емкости полипропиленовые или иные аудиофильского класса может дать ощутимый на слух результат. Наконец, сегодня имеется огромный выбор различных вибропоглощающих прокладок и шайб для установки громкоговорителей, специальные покрытия для оклейки внутренней поверхности корпусов. Но здесь не следует забывать о принципе разумной достаточности: каждое последующее улучшение будет стоить все дороже и дороже. Особенно если учесть, что 75АС-001 имеют ряд принципиально неустранимых недостатков. Во-первых, большая ширина передней панели неизбежно приводит к дифракции звуковых волн, и как следствие, к окраске звучания и неравномерности АЧХ. Во-вторых, большое расстояние между НЧ- и СЧ-громкоговорителями приводит к тому, что более-менее однородное звуковое поле в широкой полосе частот обеспечивается на расстоянии не менее 2-3 метров от АС, и в малогабаритных помещениях они звучат весьма своеобразно. В-третьих, мощные неэкранированные магнитные системы НЧ- и СЧ-динамиков не позволяют использовать их в системах “домашнего театра“. В-четвертых, несмотря на высокую чувствительность, 75АС-001 плохо работают с ламповыми усилителями, так как тяжелый басовик требует эффективного демпфирования низким выходным импедансом. Есть еще “в-пятых“ и “в-шестых“... Но в любом случае, если вы умеете и любите что-либо делать своими руками, от любой переделки вы получите настоящее удовольствие.

В предыдущей статье мы начали разговор о том, как можно самостоятельно доработать отечественные акустические системы в соответствии с аудиофильскими представлениями о качестве звучания. Объектом для эксперимента были выбраны популярные советские колонки 75АС-001, которые до сих пор имеют высокую репутацию даже среди продвинутых слушателей. Как оказалось, после сравнительно простой и не очень обременительной для семейного бюджета модернизации они могут очень неплохо зазвучать. Судя по письмам читателей, которые до сих пор приходят в редакцию, тема доработки колонок заинтересовала многих из них, и поэтому мы вновь решили вернуться к этому вопросу.

Но вначале тем, кому не попадался в руки №11 журнала за 1998 г., кратко напомним "содержание предыдущих серий". Итак, акустические системы 75АС задумывались "по уму" и в принципе должны были звучать очень прилично. Однако все прелести массовой сборки, конструктивные упрощения, неоптимальность монтажа платы электрических фильтров, жуткая внутренняя проводка плюс наличие, как оказалось, никому не нужной защиты начисто "убивают" звук. Поэтому правильнее рассматривать 75АС-001 (они же 150АС-001) как хороший набор деталей конструктора "Сделай сам". В него входят довольно приличные громкоговорители с высокой чувствительностью, элементы электрического фильтра (катушки, конденсаторы, проволочные резисторы), а также фанерованная натуральным шпоном заготовка корпуса с уже прорезанными под громкоговорители отверстиями. Такие наборы весьма популярны за рубежом (у нас они тоже продавались в некоторых салонах и на "Горбушке"), так как позволяют рукастым аудиофилам воплотить в жизнь свои идеи и при этом сэкономить немалую сумму. Поэтому на первом этапе апгрейда, а точнее говоря - тюнинга 75АС-001, был проведен их полный демонтаж, в том числе удаление всей внутренней проводки, включая соединения на плате фильтра, и лишних компонентов (устройства защиты и гасящих резисторов). Затем на основе оставшихся элементов по оптимизированной схеме переделывались фильтры кроссовера. При этом весь внутренний монтаж велся высококачественным акустическим кабелем из безкислородной меди.

Для демпфирования стоячих и отраженных звуковых волн внутри корпуса на заднюю и боковые стенки наклеивались листы волокнистого звукопоглотителя, применяемого в качестве фильтра в кухонных вытяжках. В заключении предлагалось стальные "совковые" клеммы заменить высококачественными позолоченными "постами". Вот, собственно, и все, что было сделано на первом этапе работ. Столь простые и, в общем-то, очевидные доработки базовой конструкции самым положительным образом сказались на качестве звучания. Новая версия колонок получила название 75АС-SE, и какое-то время они полностью удовлетворяли нашим требованиям. Однако после серии проведенных тестов стало ясно, что хотя Special Edition звучат не в пример лучше их первозданной версии, но до уровня приличного Hi-Fi все же не дотягивают. Стало очевидным, что весь потенциал, заложенный в этих отечественных системах, далеко не исчерпан. Постепенно вызрело желание еще раз взяться за паяльник и окончательно довести их до ума. Тем более что к этому времени автору удалось модернизировать другие компоненты тракта. В частности, были удалены транзисторные ключи, шунтирующие выход в проигрывателях виниловых и компакт-дисков, и вместо них использованы герконы, кроме того, в вертушке была заменена вся внутренняя проводка, включая соединительный межблочный кабель.

Тонкости артикуляции.

Как и ранее, перед началом тюнинга-II был разработан план его проведения. В качестве первого шага было решено попробовать двухпроводное подключение к усилителю методом bi-wiring, так как тестирование зарубежных АС убедительно продемонстрировало его эффективность. Затем предполагалось повысить демпфирование НЧ- и СЧ-громкоговорителей за счет увеличения количества звукопоглотителя внутри корпуса и в боксе среднечастотника. Наконец, хотелось добиться лучшей артикуляции баса, который хотя и стал более собранным после первого этапа апгрейда, но все же звучал недостаточно убедительно. Собственно, с баса все и началось, так как именно звук в низкочастотном диапазоне вызывает наибольшие нарекания у владельцев 75АС. Причина "бубнения" в данном случае вполне очевидна: огромный диффузор 100ГДН-3 слишком тяжел для того, чтобы его можно было эффективно задемпфировать даже сверхмалым выходным импедансом усилителя мощности. В этих условиях выход только один - воздействовать на него акустическими методами, т.е. поместить внутрь дополнительный звукопоглотитель. Ухудшение звучания 75АС на низах может произойти также вследствии ухода резонанса НЧ-головки с частоты настройки фазоинвертора. После 8-10 лет эксплуатации гофр неизбежно подсыхает, и его гибкость уменьшается, что приводит к повышению резонансной частоты громкоговорителя. Хуже того, при этом изменяются также и показатели акустической добротности 100ГДН-3. И что же теперь делать? Ирина Аркадьевна Алдошина, руководившая в свое время разработкой 75АС-001, рекомендует экспериментально измерить параметры "состарившегося" басовика (резонансную частоту на открытом воздухе Fs и полную добротность Qts) и по известным методикам рассчитать новую частоту настройки фазоинвертора. После чего настроить его на более высокую частоту, уменьшив длину трубы. Придется отрезать ножовкой некоторую ее часть, но не торопитесь, вспомните "семь раз отмерь...". Еще раз проверьте правильность сделанного вами расчета. А лучше до начала "обрезания" экспериментально убедиться в том, что бас после этого действительно улучшится. Для этого рекомендуем изготовить из плотного картона или иного материала две трубки длиною до 60 мм (чуть больше половины длины фазоинвертора - 104 мм), одна из которых должна плотно входить в другую. Наружный диаметр внешней 80 мм, что соответствует диаметру порта. После этого из корпуса колонки вынимается штатный фазоинвертор. Это сделать нетрудно, так как он никак не закреплен и держится в отверстии на лицевой панели за счет плотной посадки. Затем на его место плотно вставляется картонный "телескоп", и изменением его длины добиваются наиболее приемлемого баса.

Оптимум лучше всего ловиться не на слух, а по кривой входного импеданса колонки. Однако проведенные эксперименты в реальном помещении площадью в 20 кв. м показали, что характер звучания 75АС на низких частотах при настройке фазоинвертора улучшился не так заметно, как этого можно было ожидать. Куда более простым и эффективным оказалось просто демпфирование порта пробками-вкладышами. Для этого из листового поролона - лучше всего темного цвета, чтобы они не контрастировали с лицевой панелью - вырезаются шайбы диаметром чуть более 80 мм для надежной фиксации в трубе. Оптимальная толщина вкладыша зависит от плотности материала. Лучше всего взять не очень толстый лист, чтобы иметь возможность менять глубину демпфирования установкой нескольких таких пробок. На колонки подается звуковой сигнал с большим уровнем низкочастотных составляющих, и изменением числа вкладышей добиваются наивысшего качества басов. Легче всего его оценить на большом барабане ("бочке") или контрабасе, звучание которых при этом должно стать гораздо более четким. Но не слишком увлекайтесь, так как если плотно забить порт фазоинвертора, последний вообще перестанет работать и акустическое оформление превратится в "закрытый ящик". Что не есть хорошо, поскольку 100ГДН-3 для этого не рассчитывался. По мнению автора, наилучшие результаты получаются, если после установки вкладышей интенсивность воздушного потока падает примерно вдвое. Общая толщина поролона средней плотности при этом составит примерно 20-30 мм. Так удается добиться наиболее удачного компромисса: бас становится более аккуратным и упругим, не слишком потеряв при этом в глубине и интенсивности. Заметить эффект будет значительно проще, если высокие частоты "задавить" регуляторами тембра усилителя. А еще лучше слушать НЧ-секцию отдельно, подключив колонки по двухпроводной схеме.

Игра в четыре провода.

Теперь тут будет жить среднечастотник.

Оклейка звукопоглатителем трубы СЧ-громкоговорителя и стойки.

То же, что и вверху, плюс марлевый мат №2 (ст. текст.)

Гнезда для bi-wiring снаружи...

...и изнутри.

"Минимализированный" кроссовер. Больше упростить уже невозможно - все лишнее уже отпаяли.

Контакт? Есть контакт!

Сейчас в продаже (по крайней мере, в крупных городах) можно приобрести самые разнообразные по мощности, конструкции, габаритным размерам и стоимости акустические системы практически на любой вкус, начиная от малогабаритных объемом в 2...3 дм 3 до напольных объемом свыше кубометра. Однако у подавляющего большинства этих систем есть один объединяющий признак:
все они компрессионного типа. Это означает, что футляр акустической системы наглухо закрыт и диффузор громкоговорителя работает как поршень, цилиндр которого имеет внутри неизменный объем заключенного воздуха.
Все компрессионные системы имеют ряд бесспорных достоинств, среди которых важнейшими являются следующие:

1. Полностью исключено акустическое короткое замыкание между фронтальной и тыльной сторонами диффузора громкоговорителя, что увеличивает относительную (но не абсолютную!) отдачу на крайних низших частотах и, следовательно, уменьшает общую неравномерность частотной характеристики за счет этой части спектра.

2. За счет того, что диффузор работает как поршень в закрытом цилиндре, резко возрастает сопротивление внутреннего объема воздуха в футляре, что приводит к быстрому затуханию свободных колебаний диффузора, а это эквивалентно увеличению фактора демпфирования.
3. Благодаря увеличению излучения нижних частот (см. п. 1) удается существенно уменьшить габаритные размеры футляра при сохранении качества звучания в басовом регистре.
Однако, как принято говорить, бесплатным бывает только сыр в мышеловке. За все остальное приходится платить. В случае компрессионных акустических систем платой является их КПД и, следовательно, электрическая мощность, которую необходимо подводить к системе для получения достаточной громкости звучания.
Читатели наверняка обращали внимание на то, что у большинства современных переносных и компактных приемников, магнитол, а также у их автомобильных близнецов регламентируется паспортная выходная мощность в 50, 60, 100 и даже 300 Вт! Между тем абсолютное большинство старых ламповых радиоприемников и радиол даже самого высокого класса имело выходную мощность в 10...20 раз меньшую. Например, у консольной стереорадиолы высшего класса "Симфония" выходная мощность каждого канала не превышала 6 Вт, первоклассные настольные приемники "Латвия", "Мир" "Т-689" имели выходную мощность 5 Вт, хотя при этом громкость их звучания была отнюдь не меньше, а скорее больше, чем у сегодняшней автомагнитолы с паспортной мощностью 2х30 Вт.
В чем же дело? А дело в том, что до начала широкого распространения транзисторной радиоаппаратуры в качестве акустических систем применялись не компрессионные, а исключительно открытые излучатели, т.е. такие, у которых тыльная сторона диффузоров громкоговорителей сообщалась с воздушным объемом помещения через перфорированную заднюю стенку футляра. И хотя такие открытые акустические системы не имели достоинств компрессионных систем, они тем не менее обеспечивали прекрасное качество звучания при значительно меньшей подводимой электрической мощности.
Сравнение двух типов акустических систем приведено для того, чтобы радиолюбитель смог сделать правильный выбор. Дело в том, что сегодняшняя номенклатура мощных оконечных транзисторов дает возможность получить неискаженную выходную мощность в 50 и 100 Вт при исключительно высоком КПД, поскольку специальные схемные решения позволяют этим транзисторам работать в классе В практически без заметных нелинейных искажений. В этом случае использование компрессионных акустических систем не только возможно, но и вполне оправдано.
Иначе обстоит дело с ламповыми усилителями. Современные ламповые оконечные каскады могут работать только в чистом классе А.
Это необходимо, чтобы обеспечить приемлемый уровень коэффициента нелинейных искажений. Но это, как известно, самый неэкономичный режим. Кроме того, мощные оконечные лампы потребляют большой ток по цепи накала, поэтому оказывается, что даже при выходной мощности 10...15 Вт усилитель потребляет от сети свыше 100Вт.
Ясно, что создавать ламповый усилитель с выходной мощностью 100 Вт и более для нормальной раскачки достаточно мощной компрессионной системы просто бессмысленно: он будет потреблять от сети не менее 1 кВт и соответственно выделять тепла наравне с утюгом или электроплиткой,
Отсюда следует, что для лампового усилителя предпочтительнее акустическая система открытого типа. Но именно такие системы сегодня не выпускает практически ни одна фирма ни в России, ни за рубежом. Что же остается делать читателю? Ему остается построить такую систему самому.
Для тех, кто никогда этого не делал, сообщаем, что это вовсе не так просто, как может показаться сначала, и что построить высококачественную акустическую систему ничуть не проще, чем высококачественный усилитель. Поэтому приведем не только подробное описание одной из систем (далеко не самой сложной), но и сопроводим его пояснениями и комментариями, которые помогут грамотно подойти к выбору типов громкоговорителей, определению формы и размеров футляра и конструкционных материалов для ее изготовления.
Начинать конструирование акустической системы следует с задания основных параметров. Главными показателями любой акустической системы являются:

1. Реально воспроизводимый диапазон частот по звуковому давлению.
2. Неравномерность частотной характеристики в этом диапазоне.
3. Реальная величина звукового давления.
4. Коэффициент нелинейных искажений.
5. Потребляемая мощность звукового сигнала.
С этими параметрами напрямую связан выбор типов и числа громкоговорителей, способных решить эту задачу. Здесь снова потребуется небольшое отступление в область теории, без чего многое из дальнейшего рассуждения может оказаться непонятным. Начнем с рассмотрения работы громкоговорителя. Для эффективного излучения самых низких частот диффузор громкоговорителя должен иметь максимально возможную излучающую поверхность (площадь конуса), предельно мягкую подвеску (эластичный гофр и небольшую упругость подвески), что влечет за собой достаточно большую инерционность всей системы. Впрочем, на низших частотах диапазона это практически не сказывается отрицательно на качестве звучания басовых инструментов.
Для эффективного воспроизведения высших частот диапазона (начиная с 8...10 кГц) требования к громкоговорителю меняются на противоположные. Диффузор может быть небольшого размера, но обязательно жестким: очень часто для достижения этой цели бумаж
ный диффузор пропитывают бакелитовым лаком, а у наиболее дорогих моделей (преимущественно западных фирм) делают из пластмассы или легкого дюраля. Подвеска катушки делается жесткой и максимально безынерционной.
Даже сказанного достаточно, чтобы понять, что для эффективного излучения широкого спектра частот одним громкоговорителем не обойтись. И действительно, абсолютное большинство широкополосных акустических систем состоит из трех и более разных излучателей.
Почему из трех, а не двух? Потому что хороший низкочастотный громкоговоритель с низкой частотой собственного механического резонанса эффективно излучает лишь частоты не выше 4...6 кГц, а высокочастотные головки начинают работать с 8...10 кГц, поэтому средний участок рабочего диапазона попадает в "зону провала".
Чтобы этот участок заполнить, обычно в состав системы включают третий, широкополосный громкоговоритель средней мощности (3...5 Вт), к относительно большому диффузору которого приклеен небольшой жесткий конус для улучшения излучения высоких частот. При этом удается достичь полосы частот у таких громкоговорителей в пределах от 60...80 Гц до 10...12 кГц с приемлемой степенью неравномерности.
В варианте автора эта концепция нашла выражение в выборе трех стандартных промышленных громкоговорителей:
1. 6ГД-2 РРЗ - в качестве основного низкочастотного (полоса частот 40...5000 Гц, частота собственного резонанса 25...35 Гц, номинальная мощность б Вт, полное сопротивление 8 Ом). Использовался в стереорадиоле высшего класса "Симфония".
2. 4ГД-7 - в качестве среднечастотного "заполняющего" (полоса частот 80...12000 Гц, частота собственного резонанса 50...70 Гц, номинальная мощность 4 Вт, полное сопротивление 4,5 Ом).
3. 1ГД-3 РРЗ - в качестве высокочастотного (полоса частот 5000...18000 Гц, частота собственного резонанса 4500 Гц, номинальная мощность 1 Вт, полное сопротивление (на частоте 10 кГц) 12,5 Ом.
Вероятно, что приобрести сегодня именно эти громкоговорители невозможно. В этом нет ничего страшного, так как имеющиеся в продаже типы не только не хуже указанных, но и нередко превосходят их по основным показателям. Важно лишь при их выборе Придерживаться приведенных соотношений номинальных мощностей (6:4:1) и по возможности - отношений полных сопротивлений. Само собой разумеется, что номинальная мощность заменяющих громкоговорителей не может быть меньше, чем у рекомендованных.
Ну, а для тех, кто не намерен заниматься самостоятельными расчетами и конструированием, приведем подробное описание наиболее простой, но тем не менее вполне отвечающей требованиям Hi-Fi акустической стереосистемы, состоящей из двух одинаковых 10-ваттных колонок - обеспечивающих с большим запасом озвучение помещения площадью до 50 м и специально предназначенной для описанного раньше стереоусилителя 2х8(10) Вт.
Итак, начнем с футляра. Для его изготовления потребуется хорошая, без дефектов (лучше всего авиационная) фанера толщиной
10...12 мм, тщательно высушенная и не коробленная еловая (в крайнем случае - сосновая) доска толщиной 30 мм, лист фанеры толщиной 4 мм для задних стенок, тонкая листовая резина (можно использовать старые автомобильные камеры), а также 20 специальных транспортировочных прокладок-планшетов из рыхлого картона, используемых при упаковке и перевозке куриных яиц, и хороший столярный или казеиновый клей.
Кроме того, понадобятся специальные столярные и плотницкие инструменты для обработки дерева (продольной распиловки толстой доски, распиловки фанеры, выстругивания, вырезки отверстий под громкоговорители в передней доске и перфорации на задних стенках) , а также широкие струбцины или ваймы для изготовления клееного переднего щита.
На рисунках даны чертежи отдельных деталей футляра и его общий вид с указанием основных размеров. Что касается числа, формы и размеров отверстий в переднем щите, то они будут определяться исключительно габаритными размерами примененных радиолюбителем громкоговорителей и их количеством. Размеры, приведенные на рисунке, соответствуют громкоговорителям типа 6ГД-2 РРЗ (низкочастотный), 4ГД-7 (среднечастотный) и 1ГД-3 РРЗ (высокочастотный).
Следует отметить, что при использовании громкоговорителей любых других типов их взаимное расположение и координаты центров на переднем щите должны быть сохранены такими, как указано на чертеже. Если вместо одного высокочастотного громкоговорителя будут использованы два одинаковых, их надо разместить рядом, горизонтально и симметрично относительно координат, указанных на чертеже для 1ГД-3. Включать их между собой надо последовательно и синфазно.
Начинать работу следует с наиболее сложной и трудоемкой ее части - изготовления переднего щита. Щит этот собран из отдельных еловых или сосновых брусков, нарезанных из цельной, хорошо высушенной некоробленной доски толщиной не менее 30 мм (в струганом виде). Доску распиливают вдоль на отдельные бруски сечением 30х30 мм и длиной 1,1 м (с технологическим запасом). После тщательной обработки брусков крупной наждачной бумагой из них с помощью столярного или казеинового клея склеивают доску необходимой ширины (с небольшим запасом) и, зажав ее в ваймы или струбцины, оставляют сушить не менее чем на неделю.
В это время можно заняться изготовлением футляров. Для них из 10-миллиметровой фанеры вырезают по две боковые, верхнюю и нижнюю панели, заготавливают деревянные уголки и с помощью клея и шурупов собирают футляры. В процессе сборки важно выдержать прямоугольность конструкции. Это необходимо чтобы в дальнейшем передняя доска встала на место без перекосов.
Отделать футляр можно шпоном ценных пород (орех, карельская береза) либо оклеить самоклеящейся пленкой "под дерево". Внешняя отделка должна быть полностью закончена до окончательной сборки агрегата.

Теперь нужно изготовить задние стенки. Их вырезают из 4-миллиметровой фанеры точно под размер заднего "окна" футляра.
Затем нужно взять три транспортировочных планшета от яиц и положить на стол "рыхлой" стороной картона вниз. Острым ножом или ножовочным полотном нужно срезать заподлицо все выступающие сверху "гладкие" конусы, после чего наложить все три планшета срезанной стороной на заднюю стенку и через образовавшиеся в планшете отверстия карандашом разметить будущие отверстия в задней стенке.
После того как в фанере будут вырезаны все размеченные отверстия, заднюю стенку нужно покрасить морилкой или другой водорастворимой краской, с внутренней стороны по всей площади наклеить марлю и после ее полного высыхания поверх марли наклеить подготовленные планшеты, проследив, чтобы отверстия в них точно расположились против отверстий в задней стенке. На этом можно изготовление задних стенок считать законченным и вернуться к передней панели.
Если передняя панель хорошо высохла и клей "намертво" связал отдельные бруски в целую доску, нужно аккуратно и с высокой степенью точности обрезать ее под нужный размер. Нужным считается такой размер,
чтобы после наклейки на все четыре торцевые стороны доски уплотнительных резиновых полосок-ремней доска плотно и без зазоров входила внутрь футляра с передней стороны. Крепление доски к футляру может быть решено по-разному. В конструкциях автора использовались крепежные скобы-угольники с шайбами и "барашками" от крепления кинескопа к футляру телевизора.

Когда передняя доска точно подогнана к проему футляра и оклеена по торцам резиновыми полосками, можно приступать к вырезанию отверстий под громкоговорители. При этом следует учесть, что диаметр отверстия в доске с точностью до миллиметра должен соответствовать расстоянию между внутренними кромками картонной наклейки на громкоговорителе со стороны диффузора.
После вырезывания всех отверстий внутренние торцевые стороны отверстий нужно тщательно зашкурить наждачной бумагой, протереть от образовавшейся пыли и покрыть любым лаком или нитрокраской. Теперь на наружную сторону доски надо наклеить или натянуть с помощью мелких гвоздиков радиоткань или любую другую, но обязательно редкую (прозрачную) материю. Только после этого на переднюю панель можно устанавливать громкоговорители, обеспечив при этом абсолютно точную их центровку относительно отверстий в доске.
Оставшиеся шесть "яичных" планшетов (на каждый из футляров) нужно прибить или приклеить к внутренним сторонам боковых стенок футляра (по три на каждую стенку) "рыхлым" слоем картона внутрь футляра. Это позволяет практически полностью исключить отражения от боковых и задней стенок футляра и значительно уменьшить пики и провалы в частотной характеристике агрегата по звуковому давлению.
Соединение громкоговорителей между собой производится в соответствии со схемой, приведенной на рис.
Параметры деталей, указанные на этой схеме, соответствуют примененным типам громкоговорителей.
Рассмотрим фазирование громкоговорителей внутри колонок и колонок между собой. Дело это исключительно важное, ибо при неправильном фазировании даже идеально собранная система будет работать из рук вон плохо. К сожалению, многие радиолюбители этого не знают или не придают этому значения, расплачиваясь плохой работой хороших колонок.
Физический смысл фазирования состоит в том, чтобы в группе параллельно, последовательно или смешанно соединенных громкоговорителей, работающих от общей двухпроводной линии, при подаче на вход линии постоянного напряжения положительной или отрицательной полярности диффузоры всех громкоговорителей реагировали одинаково: либо втягивались в магнитный зазор, либо выталкивались из него. Недопустимо, чтобы диффузоры разных громкоговорителей двигались в противоположных направлениях.
На практике дело обстоит немного сложнее. Дело в том, что высокочастотный громкоговоритель подключен к линии через разделительный конденсатор, а среднечастотный зашунтирован дросселем, поэтому при подключении к линии батарейки (1,5 В) можно просто не заметить отклонения диффузора. Так что на время проверки синфазности разделительный конденсатор нужно замкнуть перемычкой накоротко, а дроссель отпаять с одной стороны (любой). Для изменения фазирования любого громкоговорителя нужно поменять местами подходящие к нему провода, а после окончания работы не забыть восстановить временно нарушенную схему.
После того как все громкоговорители внутри каждой из колонок будут сфазированы, следует произвести фазирование колонок между собой. Для этого обе колонки нужно поставить вплотную рядом друг с другом на расстоянии в 2...3 м от оператора "лицом" к нему, включить параллельно и подать от звукового генератора сигнал с частотой 200 Гц очень небольшого уровня, так чтобы звук был едва слышен. Один провод от одной из колонок (любой) нужно разорвать и в образовавшийся разрыв включить длинный отрезок соединительного провода с таким расчетом, чтобы оператор, находясь на расстоянии 3 м от колонок, мог попеременно замыкать и размыкать разорванную цепь.
Если при замыкании разорванной цепи громкость почти не изменяется или очень незначительно увеличивается, значит, колонки сфазированы правильно. Если же при подключении второй, разомкнутой колонки громкость звука резко уменьшается или звук перестает быть слышен совсем, значит, колонки включены в противофазе. В этом случае провода от одной из них (безразлично какой) надо поменять местами и еще раз убедиться, что колонки работают синфазно.
После этого одноименные концы проводов обеих колонок нужно пометить (закрасить краской, обмотать изолентой, надеть хлорвиниловый "чулок"), чтобы потом правильно распаять их на разъемы или другие соединители, исключающие нефазное подключение двух колонок к выходам стереоканалов усилителя. Полезно проверку на синфазность произвести еще раз уже совместно с работающим усилителем, поскольку может оказаться, что вторичные обмотки выходных трансформаторов в двух каналах усилителя имеют на выходе разные фазы. При такой проверке сигнал с частотой 200 Гц от генератора должен быть одновременно подан на оба входа усилителя.
И наконец, последнее замечание о колонках. Поскольку ток при пиковой мощности (10...12 Вт) превышает 3 А, соединительные провода должны иметь достаточное сечение, чтобы на них при длине 3...5 м не возникало заметного падения напряжения сигнала. Лучше всего в качестве соединительных проводов для колонок применять стандартный осветительный шнур от бытовых электроприборов. Провода должны быть цельными, соединения в них недопустимы.
Перед началом эксплуатации колонок нужно проверить каждую из них на отсутствие дребезжаний. Для этого на вход усилителя подключают звуковой генератор, уровень сигнала устанавливают соответствующим номинальной мощности колонки (в нашем случае 10 Вт) и очень медленно изменяют частоту в пределах всей полосы, от 40 Гц и до 18 кГц, поддерживая выходную мощность неизменной и внимательно прислушиваясь к появлению посторонних призвуков и дребезжаний.
Чаще всего их причиной являются неплотно притянутые шайбы под винтами и шурупами, неплотно привернутая задняя стенка, ненадежно приклеенные звукопоглощающие планшеты, слабо натянутая на передней панели радиоткань либо стружки, опилки и мелкие посторонние предметы, оказавшиеся между диффузором и радиотканью. Все выявленные причины нужно обязательно устранить до начала эксплуатации комплекса.
И если вы не поленились и выполнили все, что было рекомендовано, автор гарантирует вам великолепное звучание на зависть владельцам 50 и 100-ваттных компрессионных колонок.

Чувствительность: 90 дБ (40 Гц)

Корпус сабвуфера изготавливается из ДСП и имеет оптимальную форму для установки непосредственно за задним сиденьем (вплотную к нему). Конечно если это позволяет конструкция кузова автомобиля, как например почти во всех японках, универсалах, хэтчбеках, Пассатах после 88г.в., любых Ауди 100.

В разных автомобилях сиденья установлены под разным углом, и соответственно угол 1 будет у каждого свой и размеры стенок будут различаться. Но не намного: размеры динамика таковы, что края динамика находятся очень близко к стенкам сабвуфера и поэтому размеры стенок будут не намного отличаться. Главное, чтобы объемы камер 1 и 2 были выдержаны с высокой точностью. V1=16л, V2=11л (с фазоинвертором). Далее приведены формулы, по которым нужно высчитывать размеры исходя из заданного объема (S -площадь нашей трапеции, h -высота, ориентировочно 30см).

Внимание! Все размеры внутренние.

В формуле опечатка! S=((a+b)/2)h

Следующий шаг - фазоинвертор. Вот тут есть одно НО! На рисунке (ниже) показана только половина фазоинвертора. Сам он состоит из двух одинаковых частей, одна из которых стоит внутри сабвуфера, а вторая стоит наверху.Общая длина 44.2см, диаметр 7.3см (F=50Гц).Увы, но если хотите использовать дешевый советский динамик - отодвинте прелести дизайна подальше --- длина должна быть именно такой! С другой стороны в этом есть свой плюс: если ставить этот сабвуфер в седан, то труба выходит прямо в салон через заднюю полку и мы имеем максимальный КПД. Сабвуфер работает для слушателя, а не для груза в багажнике.

P.S. перед эксплуатацией сабвуфера проверить надежность крепления номерных знаков, фонарей, бамперов, дверей....(нужное подчеркнуть) :-)

ВНИМАНИЕ!

ИСПОЛЬЗОВАТЬ ТОЛЬКО 75ГДН-1-4.

НИКАКИЕ ДРУГИЕ ДИНАМИКИ ПО СВОИМ ПАРАМЕТРАМ НЕ ПОДХОДЯТ!

Приношу извинения за неточности в размерах. Были указаны идеальные размеры, а не реально использованные. На практике объем первой камеры V1 может находится в пределах 12-18л. Чем меньше объем - тем круче спад АЧХ в области инфранизких частот (в сторону уменьшения частоты конечно же).

Анализ корреспонденции, полученной автором и редакцией по электронной почте, показал, что многих интересует громкоговоритель существенно более высокого класса, чем тот, схема которого была опубликована ранее (см. №8/2000). Причем желательно, чтобы улучшение звучания колонок не достигалось за счет применения очень дорогих или дефицитных динамических головок. Поиск компромисса между затратами и качеством привел меня к идее разработки двухкорпусного громкоговорителя, процесс изготовления которого можно разделить на два этапа.

Я предлагаю сначала изготовить СЧ/ВЧ-боксы, через которые можно будет слушать музыку, а затем дополнить систему басовыми звеньями. Совместное проектирование такого СЧ/ВЧ-бокса и басовой части избавит вас от проблем с согласованием и переделкой СЧ/ВЧ-боксов на втором этапе. Кроме того, многим меломанам, у которых небольшие громкоговорители, усовершенствовать их акустические системы помогут результаты разработки басовых звеньев, описанных в этой статье.

В СЧ/ВЧ-боксах закрытого типа используются НЧ/СЧ-динамические головки фирмы Peerless типа 850100 (около 65 у.е. за пару), по две штуки в каждом; и ВЧ-излучатель 812774 (около 70 y.e. за пару).

Малая критичность закрытого корпуса к разбросу параметров головок делает хорошим воспроизведение громкоговорителя. Чертеж корпуса СЧ/ВЧ-бокса показан на рис. 1: на передней панели ВЧ-динамик находится между низко-среднечастотниками. Такое расположение расширяет диаграмму направленности громкоговорителя в горизонтальной плоскости и улучшает локализацию источников звука. Корпус изготовлен из MDF толщиной 16 мм, соединение его панелей выполнено на шурупах и клее ПВА, а в качестве антивибрационного покрытия использован гидростеклоизол. (Подробнее об изготовлении корпуса можно прочитать в №8 за этот год.) Внутренний объем заполнен синтепоном низкой плотности.

Схему кроссовера СЧ/ВЧ-бокса можно видеть на рис. 2: в этом звене используются фильтры третьего порядка, обеспечивающие частоту раздела 3,2 кГц. Применяются такие фильтры затем, чтобы сократить область совместного излучения головок и обеспечить надежную защиту ВЧ-головки от перегрузки средними частотами.

АЧХ по звуковому давлению СЧ/ВЧ-бокса приведена на рис. 3. В диапазоне частот 85 - 20000 Гц неравномерность составляет +2,5 дБ. а зависимость модуля полного сопротивления СЧ/ВЧ-части от частоты представлена на рис. 4. Так, минимальное значение импеданса приходится на частоту 5 кГц и составляет 3.75 Ом, а характеристическая чувствительность СЧ/ВЧ-звена равна 88 дБ/Вт/м.

Через СЧ/ВЧ-боксы можно вполне успешно слушать музыку без басовых звеньев, однако при этом придется мириться с двумя их основными недостатками: отсутствием убедительных низов и некоторым повышением искажений, когда в программе присутствует мощный бас. Первая проблема возникает из-за быстрого спада АЧХ по звуковому давлению на частотах ниже 100 Гц. Вторая же неприятность связана с выходом на низких частотах амплитуды колебаний звуковой катушки НЧ/СЧ-головок за пределы линейного участка хода, что вызывает появление дополнительных искажений не только на низких, но и на средних частотах. Рассмотренные недостатки свойственны в той или иной мере всем небольшим громкоговорителям, в которых используются НЧ/СЧ-динамики диаметром 100 - 130 мм с небольшим линейным участком свободного хода звуковой катушки.

Таблица 1.

Чтобы справиться с этими явлениями, нужно разгрузить СЧ/ВЧ-боксы от низких частот, для воспроизведения которых следует использовать отдельные басовые звенья. В них применяются динамические головки 850148 фирмы Peerless (185,8 y.e. за пару), работающие в фаэоинверторе. В Таблице 1 приведены измеренные параметры, по которым рассчитывается акустическое оформление для двух экземпляров головок 850148, а также данные из каталога изготовителя. В таблице используются следующие обозначения:

Fs - резонансная частота в свободном пространстве,

Ots - полная добротность,

Vas - объем, эквивалентный акустической гибкости.

Измеренные и справочные значения различаются весьма существенно, другими словами, фаэоинверторы, рассчитанные по параметрам каталога, оказываются непригодными для головок, характеристики которых указаны в таблице.

В этой связи я рекомендую браться за изготовление фазоинверторов тем читателям, которые имеют возможность измерить параметры головок и рассчитать фазоинверторы по полученным результатам.

Для расчета фазоинверторов были приняты следующие значения:

Fs = 30 Гц. Ots = 0.3. Vas = 100 л.

Qts возрастает в сравнении с измеренными значениями из-за влияния на полную добротность омического сопротивления катушки индуктивности кроссовера, выходного сопротивления усилителя и сопротивления кабеля. В результате расчета было выбрано акустическое оформление объемом 40 литров и частотой настройки фазоинвертора 39 Гц. Чертежи корпуса басового звена показаны на рис. 5: корпус изготовлен из MDF толщиной 16 мм с антивибрационным покрытием из гидростеклоизола; в фазоинверторе же используется труба с внутренним диаметром 70 мм и длиной 110 мм. В корпусе вы найдете четыре перемычки, соединяющие переднюю, нижнюю и верхнюю панели с боковыми, одна из перемычек делит корпус на две части: в верхней располагается динамическая головка, а в нижней - труба фазоинвертора. Отверстие в этой перемычке затянуто синтепоном. Верх корпуса заполнен синтепоном низкойплотности, в нижней части этим материалом покрыты внутренние поверхности. При таком заполнении корпуса добротность фазоинвертора близка к 3.

На рис. 6 показаны АЧХ по звуковому давлению, характеризующие работу фазоинвертора. На АЧХ излучения динамической головки имеется провал с минимумом на частоте 39 Гц, соответствующий настройке фазоинвертора. АЧХ излучения трубы колоколообразной формы с плавным максимумом - векторная разность этих двух излучений и дает результирующую АЧХ басового звена. Рассмотренные АЧХ сняты при включенном кроссовере, схема которого приведена на рис. 7. Басовая головка 850148 включена через фильтр первого порядка с частотой среза 200 Гц. СЧ/ВЧ-бокс подключается через емкости С3, С4 и резистор R2. Изменение номинала резистора R2 позволяет при необходимости подкорректировать тональный баланс. При рассмотрении схемы кроссовера басового звена следует отметить одну особенность: для СЧ/ВЧ-бокса с номинальным сопротивлением 4 Ом для частоты раздела 200 Гц необходима емкость 132 мкф, в то время как суммарная емкость С3 и С4 составляет 40 мкф.

Дело в том, что начиная с 200 Гц модуль импеданса СЧ/ВЧ-бокса начинает возрастать, достигая на частоте 100 Гц величины 17 Ом. В связи с этим емкости в 40 мкф оказывается достаточно. Пройдя максимум на частоте 100 Гц, модуль полного сопротивления быстро уменьшается по мере снижения частоты, обеспечивая при емкости 40 мкф эффективную разгрузку СЧ/ВЧ-бокса от низких частот.

На рис. 8 показана АЧХ по звуковому давлению басового и СЧ/ВЧ-эвеньев, работающих совместно. Использование дополнительных басовых головок позволило расширить полосу эффективно воспроизводимых частот вниз до 45 Гц и снизить искажения на средних частотах, разгрузив СЧ/ВЧ-бокс от низких.

Таблица 2.

Читателям, которые испытывают затруднения в измерении параметров головок и расчетах фазоинверторов, предлагаю вариант басового звена закрытого типа с применением головок 850140 (139,4 у.е. за пару), имеющих такие же присоединительные размеры, как и 850148. Конструкция корпуса басовой части не требует изменений, только исключается отверстие для трубы фазоинвертора, кроссовер же басового звена также остается в первозданном виде. Низкочастотники закрытого типа существенно менее критичны к разбросу параметров динамических головок, чем фазоинвертор, поэтому при его изготовлении без использования измерительной аппаратуры значительно больше шансов получить хороший результат. Как показали расчеты, объем 40 л оказался близким к оптимальному для головок 850140, работающих в закрытом корпусе. В Таблице 2 приведены результаты измерений параметров двух экземпляров 850140 и данные из каталога изготовителя.

В корпусе басового звена при закрытом отверстии фазоинвертора головки 850140 имели резонансные частоты 48,7 и 49,6 Гц при полных добротностях соответственно 0,67 и 0,68. Для закрытого акустического оформления указанные значения полной добротности близки к оптимальному значению 0.707, при котором спад АЧХ по звуковому давлению на частоте резонанса составляет 3 дБ.

Описанные выше басовые звенья можно использовать с различными СЧ/ВЧ-боксами, подобрав по результатам прослушивания номиналы С3, С4 и R2.

В заключение пожелаю успеха читателям, которые решатся воспроизвести описанную конструкцию.

{jcomments on}

Полноценная звукопередача сегодня немыслима без низкочастотной составляющей акустического сигнала. Поэтому все чаще водители, неравнодушные к качеству звука в автомобиле, дополняют стереомагнитолу и пару колонок (как сказал бы американский установщик, "deck and two") динамиками, расширяющими воспроизводимый звуковой диапазон как в сторону верхнего, так и в особенности нижнего предела. Поскольку сигнал в 20 Гц - 150 Гц не оказывает практического влияния на стереоэффект, принято выделять его в один канал, который оформляют одним акустическим корпусом, упрощая тем самым схемное решение и сохраняя пространство салона автомобиля. А благодаря тому, что звук в области басовых частот распространяется, огибая препятствия, размещать сабвуферный корпус можно в любой свободной части автомобиля. Акустический короб изготавливают из разных материалов: фанеры, ДСП, пластика. Есть и такие мастера, которые используют древесину от музыкальных инструментов.

 

Акустическое оформление сабвуфера, если это не набор уже готовых деталей заводского изготовления, обычно включает: проектирование и расчет акустической системы для конкретного заказа, изготовление акустического корпуса и установку системы в автомобиль. Поскольку акустическое оформление сабвуферов требует творческого подхода, каждый мастер-установщик находит собственный ключ к его воплощению в жизнь. Согласовав с заказчиком принципиальные вопросы, мастер приступает к детальным расчетам будущей акустики. Десятки схем корпусов для сабвуферов можно свести к нескольким основным типам, среди которых наиболее известны закрытые, фазоинверсные системы и системы с пассивными динамиками.

При конструировании сабвуферной акустической системы обычно стремятся получить хорошую передаточную функцию, то есть хорошее соотношение создаваемого ею звукового давления и комплексного входного сигнала. Передаточные функции трех упомянутых систем в принципе аналогичны передаточной функции фильтра верхних частот соответственно второго и четвертого порядка, с крутизной спада амплитудно-частотной характеристики в сторону низких частот 12 дБ на октаву и 24 дБ на октаву, а итоговая АЧХ в области рабочих частот сабвуфера зависит от характеристик используемого динамика, применяемого фильтра-кроссовера, конструкции и материала корпуса, а также возможностей усилителя мощности. Учитывая все эти особенности в акустическом оформлении сабвуфера, мастера стремятся уменьшить амплитуду смещения подвижной системы динамика и тем самым повысить уровень входной электрической мощности, а также максимального звукового давления, что поможет снизить его перегрузки и искажения сигнала.

Для детальной проработки конструктивного исполнения сегодня можно пользоваться специальными компьютерными программами расчета, закладывая "на входе" параметры сабвуфера и получая "на выходе" рекомендуемые характеристики корпуса акустической системы. Иногда для расчета некоторых объемных характеристик корпуса мастеру-установщику приходится пользоваться и "эквивалентами": если изготовитель сабвуфера дает рекомендации относительно типов акустических корпусов и их объема, рассчитать собственный объем сабвуфера, то есть объем измещаемого им воздуха, в силу сложности его геометрии бывает непросто. Некоторые дотошные установщики иногда используют какое-либо однородное сыпучее вещество (не способное, конечно, повредить поверхность динамика), засыпая его и измеряя эквивалентный объем измещаемого воздуха.

Акустический корпус - важнейший элемент всей сабвуферной акустической системы. Он должен не только иметь оптимальный внутренний объем для размещения динамика и необходимых компонентов, но и обладать достаточной прочностью - не только механической, но и акустической. Дело в том, что сабвуфер динамического типа работает как помпа, уплотняя воздух перед диффузором и разрежая его с тыльной стороны в осевом направлении. При этом величины давлений с обеих сторон равны, но обращены по фазе, поэтому при отсутствии или недостаточной изоляции передней и задней поверхностей динамика будет иметь место "акустическое короткое замыкание". Чтобы избежать его, необходимо обеспечить фазовый сдвиг акустического сигнала, излучаемого с тыльной стороны диффузора, например, на половину длины волны. Это достигается за счет установки "звуковой панели-перегородки", чаще всего замкнутой в виде корпуса. Чем больше эта перегородка (или больше объем корпуса), тем теоретически ниже тональность сигнала, который не будет замкнут акустически. Если объем корпуса (т.е. величина заключенной в нем воздушной массы) влияет на высоту его резонансной частоты, то форма корпуса влияет прежде всего на образование стоячих волн в результате собственного резонанса корпуса, возникающего на той или иной частоте. Чтобы бороться с образованием стоячих волн, прибегают к смещению динамика от центра акустического корпуса. Наиболее неудачной считается при этом кубическая форма акустического корпуса с динамиком, расположенным на равном удалении от всех его стенок.

 

Pасположение динамика относительно стенок корпуса

Конструкция корпуса во многом определяет акустические характеристики сабвуферной системы, хотя не менее важно то, какие материалы используются при его изготовлении. Сегодня ими могут быть: дерево, пластмассы, органическое стекло, керамика и даже бетон. Наиболее практичным большинство мастеров считает среднедисперсные древесностружечные плиты (MDF): они имеют хорошие звукоизолирующие свойства, доступны по цене, обладают равномерной плотностью (в отличие от многослойной фанеры), высокой удельной массой, а также хорошо поддаются столярной обработке. Следует заметить также, что мастера, изготавливающие конкурсные автомобильные аудиосистемы, часто пользуются при изготовлении сабвуферных корпусов экзотическими или прозрачными материалами не по причине их необычных свойств, а в погоне за внешней оригинальностью или желанием продемонстрировать внутреннее устройство системы.

 

Системы закрытого типа

 

Оптимальный размер корпусов сабвуферов

Системы этого типа обладают хорошими акустическими характеристиками при конструктивной простоте. Объем корпуса определяет пределы частотного диапазона, в котором установленный сабвуфер будет иметь оптимальные характеристики: если объем недостаточен для данного динамика, то давление внутри корпуса будет более высоким, чем снаружи, и наиболее низкие тона будут ослабляться. При дальнейшем уменьшении его объема потери низкочастотной составляющей будут возрастать, а более высокие тона, наоборот, подчеркиваться, усиливая "эффект бочки", вместо плотных и ясных басов. Поэтому при недостатке свободного пространства лучше использовать сабвуфер меньшего размера, например, 8-дюймовый, вместо того, чтобы максимально ограничивать корпус 10- или 15-дюймового динамика.

 

Увеличение объема корпуса выше рекомендуемого изготовителем сабвуфера может повысить отдачу на самых низких частотах, однако мастер столкнется с еще большими проблемами при его установке в автомобиль. График сверху характеризует рекомендуемые оптимальные размеры корпусов для сабвуферов различного диаметра.

Фазоинверсные системы

В поисках более эффективных схем акустического оформления низкочастотных динамиков мастера уже десятилетия назад стали использовать корпуса с фазоинверторами и акустическими воздуховодами различного типа. Интерес к ним особенно возрос в последние годы, с развитием hi-fi-аппаратуры благодаря тому, что они позволяют расширить диапазон воспроизводимых частот. Некоторые мастера считают оправданным потратить дополнительные усилия на то, чтобы пойти дальше закрытой конструкции и получить выигрыш в отдаче на низких частотах.

В фазоинверсных корпусах применяются цилиндрические или прямоугольные трубы, настраиваемые обычно на определенную частоту. Акустическое оформление сабвуфера с применением таких корпусов требует от мастера-установщика больших теоретических знаний и опыта, так как для получения хорошей передаточной функции приходится согласовывать, например, такие факторы, как взаимное влияние сопротивлений излучения диффузора и трубы фазоинвертора через взаимно соколеблющуюся массу воздуха.

Ошибки, например, при расчетах добротности, а также конструировании и настройке фазоинвертора являются причиной того, что акустическая система "бубнит" или же бас "размазан". И даже если труба фазоинвертора настроена на необходимую частоту, она может стать источником нелинейных искажений, если, например, объемная скорость воздуха в ней превышает допустимую (она не должна превышать 5% от скорости звука): в этом случае поток воздуха становится турбулентным. Чувствительность передаточной функции (звукового давления) фазоинверсной системы к расстройке частоты фазоинвертора очень высока, и после окончательной сборки может возникать необходимость точной подстройки.

Оценивая эффективность и качество звучания той или иной сабвуферной системы, специалисты-практики часто пользуются анализом уровня звукового давления, например, в третьоктавных полосах диапазона его рабочих частот. Для измерения этого уровня и других важных характеристик готовой сабвуферной системы можно пользоваться инструментами реальновременного анализа (см. "Мастер 12 Вольт" N 3 за 1997 год). Признается и законность субъективных оценок аудиоэкспертов.

Тяжелые ящики для легких басов

Нельзя сказать, что изготовить корпус или акустическую колонку для автомобильного сабвуфера чрезвычайно сложно. Если следовать инструкциям и рекомендациям специалистов, то даже при наличии ограниченного набора ручных инструментов способный мастер в состоянии сделать качественную акустическую систему. Как отмечалось выше, мастера чаще всего используют древесностружечную плиту типа MDF, обладающую необходимыми механическими и акустическими свойствами. Реже пользуются многослойной фанерой. В зависимости от квалификации мастера в столярном деле трудность для него могут представить распиловка и подгонка поверхностей короба по углам. Особенно трудно добиться качественного соединения, пользуясь только ручным инструментом. "Популярное" при изготовлении таких конструкций сочленение поверхностей по принципу "ласточкин хвост" не годится, так как большинство древесностружечных плит, как и многослойная фанера, не обладает необходимой механической прочностью структуры клеевого состава и стружечного наполнителя. На рисунке представлены некоторые виды угловых сочленений, используемых при изготовлении коробов автомобильных сабвуферных систем.

Взгляд мастера

Виктор Поляков, компания "Русская Игра"
Мы на практике убедились, что клиенты, ценящие качество звучания аудиосистемы автомобиля, отдают предпочтение фазоинверторным конструкциям несмотря на дополнительные расходы. Тем более что изготовители сабвуферов облегчают нашу задачу рекомендациями по расчетам корпусов, труб и частот среза кроссоверов.

Мы убедились также, что применение высококачественных материалов для акустических корпусов оправданно. Мы применяем мелкодисперсную стружечную плиту Jamo. Для сабвуферов идеальна дюймовая плита, которая не только прочна, хорошо обрабатывается, но и имеет хорошие акустические свойства, не требуя дополнительной поверхностной обработки. Для внутренней отделки используется специальный поролон, а для общей завершенности дизайна корпуса покрываются ковролином и специальными акустически прозрачными материалами.

Наша фирма располагает сейчас полной цветовой гаммой таких материалов, и важно, чтобы заказчик был лучше осведомлен об имеющихся возможностях и вариантах исполнения акустики в его автомобиле.

 

Дмитрий Гуринович, компания "Ремерс-Центр"

 

Многие заказчики склонны сэкономить сотню-другую на материалах для автомобильной акустики, поэтому мы обнаружили, что можно с успехом применять 20-миллиметровую многослойную фанеру и 15-миллиметровую ДСП для изготовления корпусов сабвуферов, тем более что сегодня можно воспользоваться при их сборке горячим пластиком, специальным акустическим клеем или клеем Flex, который очень хорошо держит и создает герметичность. Виниловое покрытие дает хороший внешний вид и герметичность, что немаловажно для условий автомобиля. Мы считаем, что такая оптимальная достаточность - правильный подход. Когда мы получаем очень дорогой заказ, в дело идет цельная древесина.

Вообще, выбор материалов напрямую зависит от финансового положения клиента.

 

Сергей Дудырев, компания SV Art

 

При расчете коробов в первую очередь нужно иметь в виду, какой динамик требуется заключить в корпус. Не секрет, что фирма-производитель комплектует свою продукцию описанием технических характеристик, в котором и должны быть указаны параметры, скажем, тех же самых динамиков. Понятно, что это во многом упрощает работу установщика. Некоторые фирмы, которые изготавливают акустику, предлагают различные варианты конфигурации коробов для того, чтобы с одного и того же динамика получить различную окраску звука. Это большой плюс при работе с клиентом, у которого есть определенные музыкальные пристрастия.

Если же в процессе установки приходится иметь дело с динамиком, параметры которого заранее неизвестны или требуют более точной перепроверки, то эти необходимые данные можно получить путем собственных измерений - при помощи звукогенератора. Считается, что этот способ более точен, но он более трудоемкий и соответственно требует больших материальных и временных затрат.

В принципе для любого динамика возможно изготовление короба любой конфигурации. Жестких ограничений нет - все зависит от целей, которые преследует установщик. Возьмем для примера обычный замкнутый короб. При его небольшом объеме демпфирование динамика очень высокое, и он соответственно способен выдержать большую мощность. Однако при увеличении громкости может появляться гулкость. Увеличивая объем короба, мы уменьшаем гулкость, но при этом убывает и предел подводимой мощности. Обычно мы проектируем короба, в которых динамик выдает приличную мощность и при этом не гудит.

Мы изготавливаем короба из высококачественной многослойной фанеры. Причем для достижения наилучшего качества стенки короба мы изготавливаем из соединенных специальным клеем двух слоев 10-миллиметровой фанеры. Таким образом, толщина стенок составляет не менее 20 мм; для 10-дюймового динамика допустимый минимум - 15 мм. Изнутри фанерные стенки обязательно оклеиваются звукопоглощающим материалом.

Трапециевидная форма короба выбрана нами не случайно. Такая конфигурация сразу позволяет исключить пару направлений стоячих волн. Желательно, чтобы стенки короба не были параллельны, поэтому трапеция нас вполне устраивает. Кроме того, такая форма короба более оправданна ввиду конфигурации багажного отделения автомобиля.


{jcomments on}

Введение

В последнее время стало слышно очень много вопросов про динамики и сабвуферы. Подавляющее большинство ответов можно получить на первых трех страницах любой книги, написанной профессионалами. Материал адресован в первую очередь начинающим , ленивым ;) и сельским самодельщикам, подготовлен на основе книг И.А.Алдощиной, В.К.Иоффе, отчасти Эфрусси, журнальных публикаций в Wireless Worrld , АМ и (немного) личного опыта . HЕ использовалась информация из Интернета и ФИДОнета. Материал никоим образом не претендует на полноту освещения проблемы, а представляет собой попытку объяснить на пальцах азы акустики.

Чаще всего вопрос звучит примерно так: "нашел динамик, что с ним делать?", или "Товарищч, а говорят такие сабвуферы бывают›". Здесь мы рассмотрим только один вариант решения этой проблемы: По имеющемуся динамику сделать ящик , с оптимальными параметрами на HЧ, насколько это возможно. Этот вариант сильно отличается от задачи заводского конструктора-натянуть нижнюю частоту системы до необходимой по ТУ величины

[Q] Hашел по случаю большой динамик без опознавательных знаков. Как узнать, можно ли сделать из него сабвуфер?

[A]

Hужно измерить его T/S параметры. Hа основании этих данных принимать решение о виде HЧ оформления.

[Q] Что такое T/S параметры?

[A]

Минимальный набор параметров для расчета HЧ оформления, предложенный Тиллем и Смоллом.

• Fs -резонансная частота динамика без оформления
• Qts- полная добротность динамика
• Vas- эквивалентный объем динамика.

[Q] Как измерить T/S параметры?

[A]

Для этого нужно собрать схему из генератора, вольтметра, резистора и исследуемого динамика. Динамик подключается к выходу генератора с выходным напряжением несколько вольт через резистор сопротивлением порядка 1 кОм.

1. Снимаем V(F)=АЧХ сопротивления динамика в области резонанса. Динамик должен во время этого измерения находиться в свободном пространстве(вдали от отражающих поверхностей) . Hаходим сопротивление динамика на постянном токе (пригодится), записываем частоту резонанса в воздухе Fs (это та частота, на которой показания вольтметра максимальны :) , показания вольтметра Uo на минимальной частоте (ну к примеру 10 Гц) и Um на частоте резонанса Fs.

2. Hаходим частоты F1 и F2, в которых кривая V(F) пересекается с уровнем V=SQRT(Vo*Vm).

3. Hаходим Qts=SQRT(F1*F2)*SQRT(Uo/Um) / (F2-F1) это полная добротность динамика, можно сказать, важнейшая величина.

4. Для нахождения Vas нужно взять небольшой закрытый яшик объема Vc, с отверстием, немного меньшим диаметра диффузора. Плотно прислонить динамик к отверстию и повторить измерения. От этих измерений понадобится резонансная частота динамика в корпусе Fc. Hаходим Vas=Vc*((Fc/Fs)^2-1).

Эта методика написана в Аудио Магазине •4 за 99 год. Я ее не проверял.. Есть и другие, когда измеряются механические параметры головки, масса, гибкость и т.п.

[Q] У меня теперь есть параметры динамика, что с ними делать?

[A]

Каждый динамик при проектировании затачивается под определенный вид акустического оформления. Чтобы узнать, подо что именно, посмотрим на добротность.

• Qts > 1,2 это головки для открытых ящиков, оптимально 2,4
• Qts < 0.8-1.0 - головки для закрытых ящиков, оптимально 0,7
• Qts<0.6 - для фазоинверторов, оптимум - 0,39
• Qts<0.4 - для рупоров

Правильнее будет сортировать головки не по добротности, а по величине Fs/Qts. Приведу по памяти, неохота формулы просчитывать.

• Fs/Qts >30 (?) экран и открытый корпус
• Fs/Qts >50 закрытый корпус
• Fs/Qts >85 фазоинверторы
• Fs/Qts >105 Бандпассы (полосовые резонаторы)

Упругость, мясистость, сухость и др. подобные характеристики звука, издаваемого басовой колонкой, во многом определяются переходной характеристикой системы, образованной динамиком, нч оформлением и окружающей средой. Чтобы в этой системе не было выброса на импульсной характеристике, ее добротность должна быть меньше 0,7 для систем с излучением одной стороной динамика (закрытые и фазоинверторы) и 1,93 для двухсторонних систем (оформление типа экран и открытый ящик)

[Q] Где почитать про открытое оформление?

[A]

Открытые ящики и экраны -простейший тип оформления. Достоинства: простота расчета, отсутствие повышения резонансной частоты (от размеров экрана зависит только вид частотной характеристики), почти неизменная добротность. Hедостатки : большой размер передней панели. Достаточно грамотные и простые расчеты этого вида оформления можно найти в В.К. Иоффе, М.В.Лизунков. Бытовые акустические системы, М., Радио и связь . 1984. Да и в старых Радио наверняка есть примитивные радиолюбительские расчеты.

[Q] Как расчитать закрытый ящик?

[A]

Оформление "закрытый ящик" бывает двух типов, бесконечный экран и компрессионный подвес. Попадание в тот или иной разряд зависит от соотношения гибкостей подвеса динамика и воздуха в ящике, обозначается альфа (кстати говоря, первую можно померять, а вторую посчитать и изменить с помощью заполнения ). Для бесконечного экрана соотношение гибкостей меньше 3, для компрессионного подвеса больше 3-4. Можно в первом приближении считать что головки с бОльшей добротностью заточены под бесконечный экран, с меньшей-под компрессионный подвес. Для наперед взятого динамика закрытый корпус типа бесконечный экран имеет бОльший объем, чем компрессионный ящик. (Вообще говоря, когда есть динамик, то оптимальный корпус под него имеет однозначно определенный объем . Ошибки, возникшие при измерении параметров и расчетах, можно в небольших пределах поправить с помощью заполнения). Динамики для закрытых корпусов имеют мощные магниты и мягкие подвесы в отличие от головок для открытых ящиков. Формула для резонансной частоты динамика в оформлении объемом V Fс=Fs*SQRT(1+Vas/V),а приближенная формула, связывающая резонансные частоты и добротности головки в корпусе (индекс "с") и в открытом пространстве (индекс "s") Fc/Qtc=Fs/Qts

Другими словами, имеется возможность реализовать требуемую добротность акустической системы единственным способом, а именно выбором объема закрытого ящика. Какую добротность выбрать? Люди , которые не слышали звучания натуральных музыкальных инструментов, обычно выбирают колонки с добротностью более1,0. У колонок с такой добротностью (=1.0) наименьшая неравномерность частотной характеристики в области низших частот( а при чем здесь звук?), достигнутая ценой небольшого выброса на переходной характеристике. Максимально гладкая АЧХ получается при Q=0.7, а полностью апериодичная импульсная характеристика при Q=0.5. Hомограммы для расчетов можно взять в вышеприведенной книге.

[Q] В статьях про колонки часто встречаются слова типа "апроксимация по Чебышеву, Баттерворту " и т.п. Какое это имеет отношение к колонкам?

[A]

Акустическая система представляет собой фильтр верхних частот. Фильтр может быть описан передаточной характеристикой. Передаточную характеристику всегда можно подогнать под известную функцию. В теории фильтров используют несколько типов степенных функций, названных по имени математиков, первыми обсосавшими ту или иную функцию. Функция определяется порядком(максимальным показателем степени, т.е. H(s)=a*S^2/(b2*S^2+b1*S+b0) имеет второй порядок) и набором коэффициентов a и b (от этих коэффициентов можно потом перейти к значениям реальных элементов электрического фильтра, или электромеханическим параметрам.) Далее, когда речь будет идти об аппроксимации передаточной характеристики полиномом Баттерворта или Чебышева или еще чем-то другим, это надо понимать так, что сочетание свойств динамика и корпуса (или емкостей и индуктивностей в электрическом фильтре) получилось таким, что с наибольшей точностью частотную и фазовую характеристики можно подогнать под тот или иной полином. Hаиболее гладкой частотная характеристика получается, если ее можно аппроксимировать полиномом Баттерворта. Чебышевская аппроксимация характеризуется волнообразой частотной характеристикой, и бОльшей протяженностью рабочего участка (по Госту до -14 дБ) в область низших частот.

[Q] Какой вид аппроксимации выбрать для фазоинвертора?

[A]

Итак перед постройкой простого фазоинвертора нужно знать объем ящика и частоту настройки фазоинвертора(трубы, отверстия, пассивного радиатора). Если в качестве критерия выбрать наиболее гладкую АЧХ( а это не единственно возможный критерий), то получится следующая табличка А) Qts 0,5- придется допустить волны на АЧХ, по Чебышеву. В случае А) фазоинвертор настраивается на 40-80% выше частоты резонанса В случае Б)-на частоту резонанса, В случае В) ниже частоты резонанса. Кроме того в этих случаях будет и различный объем корпуса.. Для того, чтобы найти точные частоты настройки, надо взять исходные формулы, достаточно громоздкие для того, чтобы приводить их здесь. Поэтому отсылаю интересующихся в АудиоМагазин за 1999 год, после этого ликбеза там уже можно будет разобраться, или в книги Алдошиной. И даже статьи Эфрусси в Радио за 69 год сгодятся.

Заключение

Если после прочтения всего этого у Вас еще осталось желание что-то склепать самому, то можно взять в Интернете какую-нибудь програмку типа WinspeakerZ : https://www.trueaudio.com/downloads/winspkse.exe и расчитать все это самому, памятуя о том, что из Г.. конфетку не сделать . Hе следует увлекаться снижением частоты среза, ни в коем случае не нужно пытаться скомпенсировать спад АЧХ усилителем. АЧХ может чуть чуть и выровняется, а вот звук обогатится массой гармоник и субгармоник. Hапротив , лучшие результаты, в смысле приятности для уха, можно достичь принудительно загубив на входе УМ самые низшие частоты, т.е. частоты ниже частоты среза HЧ колонки. Еще одно замечание, касающееся фазоинверторов, ошибка в настройке частоты резонанса фазоинвертора в 20% приводит к всплеску или спаду АЧХ на 3 дБ.

Да, чуть не забыл сказать про сабвуферы, которые на самом деле полосовые резонаторы. Добротность динамиков для них должна быть еще ниже. Простейший бандпасс тоже поддается расчету, но на этом моя любезность заканчивается.