6Гд 2 акустическое оформление

Акустические системы со сдвоенными головками заинтересовали в свое время немало радиолюбителей. Многие из них остановили свой выбор именно на таких АС и, судя по отзывам, довольны их звучанием. Интерес к сдвоенным головкам проявили и некоторые зарубежные фирмы. Например, в 1985 г. фирма “Jamo” рекламировала ряд новых АС, утверждая в рекламном проспекте, что их большая мощность и высокая верность воспроизведения при относительно небольших габаритах достигнуты благодаря применению сдвоенных головок. Однако отсутствие глубокого анализа и, главное, практических рекомендаций по конструированию АС с такими головками, а также появление в продаже современных низкочастотных компрессионных излучателей несколько снизили интерес радиолюбителей к сдвоенным динамическим головкам. Исследования последних лет позволили выявить новые достоинства этого вида излучателей. Кстати, оказалось, что его оптимальная конструкция та, в которой головки обращены диффузорами одна к другой, поэтому в дальнейшем речь пойдет только об этом варианте. Основные достоинства сдвоенной головки (по сравнению с одиночной) – более гладкая АЧХ, меньшие нелинейные искажения и меньший требуемый объем ящика акустического оформления. АЧХ сглаживается благодаря взаимному демпфированию головок, из которых составлена сдвоенная. Каждая одиночная головка в пределах допускаемых отклонений имеет свою, обусловленную технологией производства, неравномерность АЧХ, поэтому частоты пиков и провалов на их АЧХ не совпадают. В сдвоенной головке часть этих пиков и провалов взаимно компенсируются. Нелинейные искажения уменьшаются из-за того, что сдвоенная головка (в отличие от одиночной) представляет собой симметричную электромеханоакустическую систему. По этой причине сопротивление воздушной среды с ее обеих сторон практически одинаково, обусловленное конструктивными особенностями и свойствами материала различие гибкости подвеса у головок некоторых типов при движении диффузора вперед и назад отсутствует. Наконец, асимметрия распределения магнитной индукции в зазоре магнитной системы, отрицательно влияющая на уровень второй гармоники, в сдвоенной головке не проявляется.

Конечно, существуют и другие способы снижения нелинейных искажений АС. Для уменьшения четных гармоник шведская фирма “Audio-Pro”, например, в низкочастотном блоке AC B4-2000 устанавливает две (из четырех) низкочастотные головки магнитными системами наружу. Однако рассредоточение излучателей порождает интерференцию звуковых волн и сужает диаграмму направленности АС. Фирма “Jamo” нашла более совершенное решение. В низкочастотном звене она применила одну мощную сдвоенную головку, поместив ее на горизонтальной доске (см. рис. 1,а), под которой расположен рупор, направляющий звук в сторону слушателя и согласовывающий механическое сопротивление подвижной системы головки с воздушной средой. Что же касается объема ящика, то он уменьшается благодаря тому, что результирующая гибкость подвеса сдвоенной головки по сравнению с одиночной снижается вдвое. Масса же подвижной системы сдвоенной головки возрастает во столько же раз, поэтому частота основного механического резонанса не изменяется.

Для сохранения расчетной резонансной частоты сдвоенной головки в акустическом оформлении требуется ящик объемом, вдвое меньшим, чем для одиночной головки того же типа, что видно из следующих соотношений:

fя и fг – резонансные частоты головки соответственно в ящике и открытом воздушном пространстве,

Сг и Ся – гибкость подвеса головки и воздуха в ящике,

Dэфф – эффективный диаметр диффузора.

Поскольку значение Dэфф сдвоенной головки такое же, как и одиночной, для выполнения приведенных соотношений при уменьшении гибкости Сг в 2 раза необходимо уменьшить гибкость Ся, а следовательно, и объем V во столько же раз (по сравнению с двумя головками, установленными отдельно, объем уменьшится в 4 раза). Казалось бы, увеличивая число головок, работающих на одно отверстие АС, можно еще в большей степени уменьшить ее габариты. Однако на практике головки не удается сблизить настолько, чтобы их геометрические размеры не сказались на фазовых сдвигах звуковых волн, излучаемых крайними головками. В этом случае длина пути распространения звуковых волн от крайней внутренней головки до крайней наружной становится соизмеримой с длинами излучаемых волн, что в конечном счете приводит к вычитанию и искажению звуковых сигналов (вот почему нельзя сдваивать средне- и высокочастотные головки). Кроме того, снижение КПД в этом случае станет ощутимым.

Предлагаемая вниманию читателей АС представляет собой громкоговоритель-фазоинвертор с полезным внутренним объемом 50 л. В качестве низкочастотного излучателя применена сдвоенная головка, составленная из 6ГД-2, в качестве средне- и высокочастотного – соответственно 15ГД-11 и 6ГД-13. Сдвоенная головка установлена на наклонной доске (см. рис. 1, б), образующей вместе с боковыми и нижней стенками ящика рупор, который, по мнению автора, удачней направлен на слушателя, чем в АС фирмы “Jamo” (рис. 1, а). Кроме того, при таком расположении доски со сдвоенной головкой более рационально используется объем ящика, что позволило уменьшить габариты и массу АС.

Основные технические характеристики АС

Номинальная мощность: 12 Вт

Паспортная мощность: 30 Вт

Номинальное электрическое сопротивление: 4 Ом

Номинальный диапазон частот: 30 – 18000 Гц

Благодаря применению высокоэффективных низкочастотных головок 6ГД-2 громкость звучания при сравнительно небольшой номинальной мощности (12 Вт) не уступает промышленным АС типа S-90 при подводимой к ним мощности 30 Вт. Что же касается качества звучания, то большинство слушателей отдает предпочтение описываемой ниже АС.

Принципиальная схема изображена на рис. 2, конструкция показана на рис. 3. Ящик АС 3 изготовлен из древесно-стружечной плиты толщиной 20 мм, обклеенной бумагой, имитирующей ценные породы древесины. Сдвоенная головка 17 закреплена на доске 10, среднечастотная (12) и высокочастотная (16) головки – на передней стенке 4. Задняя стенка 15 – съемная.

Среднечастотная головка изолирована от остального объема ящика боксом 13, изготовленным из фанеры толщиной 10 мм и закрепленным на стенке 4 с помощью уголков 11 и шурупов. Туннель фазоинвертора 14 внутренним диаметром 50 и длиной 100 мм склеен из четырех слоев электрокартона толщиной 0,5 мм. В отверстии передней стенки 4 он закреплен с помощью клея. Выходное отверстие рупора сдвоенной головки 17 закрыто решеткой (дет. 1, 2), отверстия напротив средне- и высокочастотной головок – соответственно выпуклыми металлическими сетками 6 и 8 с кольцевыми декоративными обрамлениями 5 и 7. Рамка 1 согнута из полосы сечением 5х20 мм из алюминиевого сплава, прутья 2 диаметром 4 мм изготовлены из нержавеющей стали и вставлены на клею в отверстия, просверленные с шагом 20 мм в верхней и нижней сторонах рамки. Кольцевые обрамления отверстий под остальные головки, а также отверстия под туннель фазоинвертора согнуты из полосы сечением 5х10 мм из того же материала. Для крепления обрамления среднечастотной головки 5 предусмотрены четыре шпильки с резьбой М3, вставленные на клею в отверстия диаметром 3,2 и глубиной 7 мм, просверленные в торце кольца со стороны, обращенной к панели 4. До вырезания отверстия под головку 12 в передней стенке по наружному диаметру обрамления 5 с помощью кругореза с резцом и стамеской необходимо выбрать канавку шириной 20 и глубиной 2…3 мм. При сборке вначале закрепляют головку 12, затем с помощью п роволочных скобок или гвоздей – сетку 6 и, наконец, устанавливают на место обрамление 5, которое дополнительно прижимает сетку к панели 4. Обрамление 7 высокочастотной головки 16 закрепляют в проточке передней панели клеем. Для придания АС соответствующего вида наружные торцы рамки 1 и обрамлений 5, 7 и 9 необходимо отполировать до зеркального блеска, а их боковые поверхности (как внутренние, так и наружные) – окрасить черной краской. В такой же цвет следует окрасить металлические сетки 6 и 8, внутренние поверхности туннеля фазоинвертора, рупора сдвоенной головки и всю площадь круга под сеткой 6, диффузородержатель нижней головки 6ГД-2, обращенную к слушателю часть диффузородержателя головки 12 и головки крепящих ее винтов. Катушки L1 и L2 разделительного фильтра намотаны проводом ПЭВ-2 1,3 на каркасах диаметром 35 и длиной 100 мм. Каждая из них содержит примерно по 460 витков (шесть слоев по 75-76 витков). Конденсаторы С1-С3 – МБГП, МБГО и т. п. При монтаже АС следует обратить особое внимание на полярность подключения головок 6ГД-2, так как в случае ошибки возникнет акустическое короткое замыкание. Наружная головка – ВА1. Для улучшения демпфирования сдвоенной головки внутреннюю поверхность ящика АС можно обклеить или обить звукопоглощающим материалом. Возможна замена головок 6ГД-2 на 8ГД-1, 15ГД-11- на 4ГД-8 или 5ГДШ-5-4, а 6ГД-13 – на 3ГД-2. Размеры ящика при такой замене сохраняются.

Автор проекта: А. ЖУРЕНКОВ, г. Запорожье

4 комментария: 3-х полосная АС на сдвоенных 6 ГД-2

6ГД-2 даже без сдваивания отлично звучит в диапазоне 20-1000гц. Мягкий , чистый бас , а не грохот. Высокая чувствительность. Единственный минус – мощность. Он чисто домашний. Для аудиофила и небольшой его компании. К стерео из двух таких колонок никто не придерётся. Объём ящика можно и побольше , басов будет ещё больше.

Это правда. Сдваивал 35гдн, 50гдн и еще несколько пробовал. Никакого улучшения не получил.

Чистая правда-сам пытался сдвоить динамики-и ничего путнего,лучше два этих дина на лицевой!Юрий

Современные телевизоры LED , OLED имеют отвратительную акустику и слабенький усилитель. Я сразу отключил родные динамики , сделал выводы наружу и подключил к тумбочке с динамиками 6ГД-2 на НЧ. Они идеально согласуются с телевизором по всем параметрам. Звук стал великолепным + большой экран , лучше всякого домашнего кинотеатра с ресиверами.

Иногда, как говорится, только Богу известно, как возникают предпосылки по созданию того или иного проекта. Не то, что бы это было в планах, скорее, было любопытно,что за динамики такие, о которых столько легенд рассказывают?

И вот в моих руках 6ГД2 с ферритовыми магнитами – 4шт., 3ГД1 – 4шт.,1ГД3 мне не достались,зато 3ГД-2 аж 6 штук. Несмотря на различные легенды, меня интересовала практическая сторона использования динамиков.

На мой взгляд, самое важное в этом деле — правильно расставить приоритеты, то есть нужно понимать, что, как и почему оказывает влияние на звучание акустики не только теоретически, но и на практике. Это значит, что кроме правильного и точного расчёта акустического оформления нужен не только правильный тональный баланс (АЧХ), но и тембральный. Это окраски (слышимые искажения), которые неизбежно вносят элементы схемы, коммутации и фильтра, сами динамики.

Возможно, вы замечали, что при наличии относительно ровной АЧХ есть ощущения перекоса или доминирования, назойливости некоторых частот. Чаще это ощущается на высоких и средних частотах. Фактически это и есть искажения. Этот эффект может быть настолько сильным, что прослушивание музыки станет утомительным. В таком случае важно локализовать методом исключения, в каком месте тракта искажения возникают. Это может быть и акустика, особенно, если она сделана любителями. Электронику мы тут не рассматриваем (это другая тема), хотя она тоже может являться причиной таких искажений.
Причина может скрываться и в коммутации, проводах, сетевых фильтрах и переносках,часто в понижающих трансформаторах для импортной техники. Для выявления таких источников грязи в звучании очень удобно использовать уже проверенные компоненты, пользуясь тем же методом исключения.

К слову, у многих пользователей есть вопросы по поводу грязного и навязчивого звучания некоторых серийных моделей известных производителей. Фактически, это проявление тех же проблем.

Интересно, что эта тема, на мой взгляд, очень важная и интересующая многих энтузиастов качественного воспроизведения музыки, почти совсем не освещается в профильных источниках информации. Более того, эта тема игнорируется признанными в определённых кругах мастерами. На это есть свои причины.

До сих пор нет полного понимания, какие свойства искажений, кроме количества, влияют на субъективное их восприятие. Об этом говорит Александр Войшвилло, один из основных разработчиков акустических преобразователей в компании JBL Professional, сын Георгия Валериановича Войшвилло, известного советского ученого в области электроакустики: «Один из проектов, это поиск объективных критериев оценки качества звучания. Дело в том, что объективные методы, такие как измерения коэффициента гармоник или интермодуляционных искажений, плохо коррелируют с качеством звучания. И поиск новых критериев для оценки может привести к совершенно новым взглядам на то, как мы проектируем звуковоспроизводящую аппаратуру. Потому что, возможно, не нужно уменьшать те искажения, которые не имеют ни какой связи с качеством звучания, а обращать внимание на специфические вещи, которые просто игнорируются, если мы будем использовать традиционные критерии оценки качества — количество искажений.» [http://www.jblpro.ru/press.php? >
Есть ещё один аспект проблемы — некоторые разработки очень сложно запатентовать. Нет внятного объяснения самого явления, поэтому не у многих есть желание делиться своими наработками. Хотя, анализируя результаты работы зарубежных коллег, можно с уверенностью сказать, что они давно уделяют теме улучшения субъективного качества звучания немало внимания, начиная с качества материалов и компонентов, технологией их производства и заканчивая способом сборки элементов акустики. Это позволяет минимизировать разные неприятные окраски и получить нужные, сделать звучание более чистым и менее утомительным.

Немного пишут и у нас. Например, статья А. Клячина «Повторение возможно».

А. Клячин.
http://www.klyachin.ru/Povtorenie.htm

Но и там, конечно, в полной мере не затрагивается весь комплекс проблем. Скорее, это набор очень полезных рекомендаций.
Также надо сказать, что у многих самодельщиков плохо с самокритикой, да и объективная критика чаще воспринимается в штыки. Поэтому, любая штука, сделанная своими руками, объявляется удачной и лучшей в мире. Это очень плохо. Хочется большей объективности, потому что только объективный подход может помочь выявлению проблемы. А признание её наличия — первый шаг к её решению.

В связи с этим, у самодельщиков наиболее адекватно оценивающих своё творчество, больше возможностей разобраться в сути проблемы и справиться с ней. Некоторые «твикеры», при наличии непредвзятого восприятия, замечали, что попытки улучшить звучание акустики, например, заменой компонентов на более дорогие, далеко не всегда приводят к тому самому улучшению. Тут важно не путать улучшение и изменение тембральной окраски. (Вообще, критерии и оценка качества воспроизведения музыки — это отдельная большая и сложная тема). Часто это от недостатка опыта и непонимания как это нужно правильно делать. И нужно ли вообще.

Как же советские инженеры строили акустические системы без учёта этих тонкостей? Так и строили в рамках своих представлений об этом, в результате чего, за редким исключением, получалась акустика с чрезмерно яркими ВЧ и СЧ грязным и утомительным звучанием. Это часто наблюдается и у самодельных колонок, несмотря на использование фирменных комплектующих.

Лет десять назад, ради эксперимента, я пересобрал несколько советских колонок с учётом своих наработок, основанных на изучении и обобщении имеющегося отечественного и зарубежного опыта в области использования компонентов и материалов и показал нескольким моим знакомым, активно интересующихся аудиотехникой.Они были сильно удивлены результатами, вплоть до пересмотра своих представлений о создании акустических систем. При этом, всё это не противоречит законам физики и принципам, описанным «классиками», а скорее дополняет их.

Симфония

Тем временем произошли интересные события. Совершенно «случайно» мне принесли в ремонт акустические системы «Симфония». В них было много интересного. Объём был поделен на три части, а не на две, как в более простых вариантах, две из которых сообщались отверстиями разного диаметра и длины.

Три объёма.

Магнит 6ГД2 был редкоземельным. Звучали колонки очень «вкусно». Слушая их, я вспоминал Tannoy престижной серии, только без характерной медлительности. Замена электролитов и установка терминалов в «Симфонии» не ухудшили её звучания. Хотя, судя по всему, до меня она не подвергалась каким-то переделкам. Не было никакого желания что-то ещё дорабатывать или улучшать. Было понятно, что это сбалансированная, законченная вещь. Музыка лилась легко, играючи. Хотя, так же ясно, что это представитель прошлой эпохи, для которого характерны жанровые ограничения, неглубокий бас, не самое хорошее разрешение по сравнению с современной высококачественной акустикой.

До этого мне приходилось слушать варианты «Симфонии» с двумя объёмами и ферритовым магнитом. Впечатления остались не очень, середина была слишком назойлива. Надо иметь в виду очень различное возможное качество сборки советской акустики, а также любимое занятие советских пользователей по любому поводу хвататься за паяльник, изоленту, пластилин и «дорабатывать» систему.

АЧХ Симфонии с двумя объёмами, попавшегося мне экземпляра.

Не факт, что я слушал все эти колонки в первозданном виде,поэтому, думаю, не стоит делать выводы и искать закономерность в моих впечатлениях от прослушивания разных вариантов этой акустики.

Итак, посмотрим, что можно сделать из того, что есть. Измеряем параметры имеющихся 6ГД2.

Мне повезло, видимо, динамики уже кто — то подбирал, параметры у имеющихся экземпляров близки. Но, ящик получается очень большой. Как вариант, из такого набора динамиков можно построить акустику фазоинвертор со сдвоенной головкой, включив пары динамиков изобарически. Это позволит значительно снизить объём – габариты акустики до 80 литров, а кроме того несколько снизит уровень искажений.

Реульат расчётов.

Результат имерений АЧХ.

Описаний таких конструкций и их принципа работы уже много в сети, и гуглятся они без труда (А.Н. Журенков. «АС со сдвоенной головкой», А.Н. Журенков " Особенности конструирования АС со сдвоенными динамическими головками").

Имеющиеся 3ГД1 оказались приемлемого качества. Я решил их и поставить,конечно, в отдельном боксе.
Что касается 3ГД-2, они редко бывают хорошего качества, слишком тонкая работа для советской промышленности — малейший перекос или установка катушки чуть не в зазоре, и всё насмарку. Не уверен, что хватит чувствительности. В общем, решил даже не пробовать,тем более, что в загашнике нашлась пара неплохих головок Beyma T-2030. Их и решено поставить.

Было опасение, что из за металлической мембраны ВЧ будут слишком яркие, а НЧ из — за работы тыльной стороной диффузора будут слишком мутные. И, хотя настройка фильтра получилась довольно точной и по приборам наблюдалась когерентность фаз в области стыка НЧ-СЧ и СЧ-ВЧ, были явные проблемы с тембральным балансом. И, совсем не там, где я ожидал, была сильная окраска в виде дубового бухтения, маскирующего собой разрешение на вч и середине. Пришлось повозиться, чтобы понять, отчего она возникает и избавиться от неё, доработав некоторые элементы конструкции динамиков.

В целом, звучание получилось интересным настолько, что, иногда, прослушивание музыки превращалось в посиделки, выходящие далеко за рамки отведённого для этого времени. Чистое и разборчивое, комфортное, даже бархатное звучание не лишено некоего олдового обаяния. Правда, все мои ухищрения с акустическим оформлением, хоть и улучшили ситуацию, глубина фактура и весомость баса всё равно не достигли возможностей современных качественных НЧ динамиков. Что касается дизайна, стиль дедушкиного радио, конечно, понравится не всем. Но, это заказная вещь, в общем, дело вкуса.

Сборка акустики:







Все собранные мной акустические системы разрабатывались для использования в готовом виде, не для повторения. Поэтому, тут я не даю конкретных схем и рецептов.

Повышение качества звучания современных громкоговорителей достигается главным образом за счет применения новых мощных динамических головок, а это чаще всего влечет за собой увеличение их габаритов, массы, стоимости. Между тем очень неплохой громкоговоритель можно построить и на базе недорогих динамических головок.

Основные технические характеристики.

Номинальная (паспортная) мощность, Вт . 10 (30)

Номинальный диапазон воспроизводимых частот, Гц. 30. 25 000

Частоты разделов, Гц. 500; 5000

Номинальное электрическое сопротивление, Ом. 6,3

Среднее стандартное звуковое давление, Па . 0,35

Габариты, мм. 620х350х310

Электрическая схема громкоговорителя приведена на рис. 1. Он построен на базе трех динамических головок. Функции низкочастотной (НЧ) выполняет головка 6ГД-2, среднечастотной (СЧ) — 3ГД-38Е, высокочастотной (ВЧ) — 6ГД-13 (новое название 6ГДВ-4). В НЧ звене применен фильтр второго порядка L1C1, в СЧ — первого L2C2, а в ВЧ — третьего L3C3C4. Для выравнивания АЧХ громкоговорителя в области средних звуковых частот СЧ головка включена через резистор R1. С целью улучшения звучания системы на частотах выше 503 Гц ВЧ головка 6ГДВ-4 подключена к фильтру с использованием резисторов R2 и R3. Важно отметить, что эта головка включена в противофазе с НЧ и СЧ головками.

Акустическое оформление громкоговорителя — фазоинвертор. Корпус его изготовлен из ДСП толщиной 20 мм. Передняя панель и боковые стенки соединены друг с другом рейками 20 х 20 мм с помощью эпоксидного клея ЭДП. Задняя стенка съемная, она прикрепляется к корпусу через резиновые прокладки толщиной 2 мм.

Вид со стороны лицевой панели показан на рис. 2, а, а разрез корпуса по линии А-А— на рис. 2, б. НЧ и СЧ голоіки закрепляются с наружной стороны лицевой панели. Между ней и диффузорами головок проложены резиновые (можно и пенополиуретановые) кольца толщиной 1,5 мм.

Головку 6ГД-2 перед размещением на лицевой панели необходимо доработать с целью снижения ее полной добротности. Для этого в окнах ее диффузородержателя следует установить панели акустического сопротивления (ПАС), т. е. заклеить их синтетическим войлоком или, в крайнем случае, сложенной в несколько слоев медицинской марлей. Среднечастотную головку необходимо поместить в герметический бокс объемом около 2 л, заполненный ватой. Диаметр бокса равен диаметру отверстия в лицевой панели под СЧ головку. Место его соединения с панелью должно быть тщательно загерметизировано (например, пластилином). ВЧ головку 6ГДВ-4 крепят с внутренней стороны лицевой панели, причем боковые поверхности отверстия для ее установки должны как бы продолжать имеющийся на головке конус и образовывать вместе с ним излучающий рупор. Между корпусом этой головки и панелью следует проложить уплотняющее резиновое кольцо. Туннель фазоинвертора представляет собой пластмассовую трубку с внешним диаметром 70 и внутренним 65 и длиной 150 мм. Она вставляется в соответствующее отверстие на лицевой панели с наружной стороны. Щели между панелью и туннелем герметизируют с внутренней стороны пластилином.

Детали разделительного фильтра размещены на плате из гетинаксе размерами 250 х 150 мм, установленной на боковой стенке корпуса в его нижнем углу, напротив туннеля фазоинвертора. Во избежание дребезжания между платой и корпусом необходимо проложить звукопоглощающую прокладку. В фильтре использованы неполярные конденсаторы МБМ. МБГО на напряжение 200 В и проволочные резисторы мощностью 2 (R3) и не менее 7,5 Вт (остальные). Конденсатор С1 составлен из шести включенных параллельно конденсаторов по 10 мк. Катушки L1—L3 бескаркасные. Внутренний диаметр и высота первой из них — 40 мм, двух других соответственно 25 и 30 мм. Катушка L1 содержит 260 витков провода ПЭЛ 1,5, L2—170 и L3—90 витков провода ПЭВ 1,0. Внутренняя поверхность корпуса оклеена звукопоглощающим материалом (ватином, поролоном) толщиной 10. 15 мм. Сам корпус заполнен ватой, но так, что между НЧ головкой и фазоинвертором оставлен воздушный проход. Все соединения стенок корпуса герметизированы эпоксидным клеем.

Звучание описанного громкоговорителя сравнивалось со звучанием известной промышленной модели 35АС-012 (S-90). При испытаниях использовался стереофонический усилитель ЗЧ с номинальной мощностью 2 х 25 Вт и коэффициентом гармоник не более 0,2 %. Было отмечено более мягкое звучание самодельного громкоговорителя в области низших и средних звуковых частот, а также отсутствие в нем неприятных призвуков, создаваемых установленной в 35АС-012 головкой 10ГД-35 в диапазоне 5. 10 кГц.


[an error occurred while processing the directive]
Карта сайта