Акустическая система VERNA 50А. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Акустические системы

 Комментарии к статье

Вниманию читателей предлагается описание еще одной акустической системы нашего постоянного автора А. Демьянова. Она изготовлена на базе отечественных головок громкоговорителей: 25ГДН-3-4, 5ГДШ-5-4 и 6ГДВ-4-8 и имеет неплохие технические характеристики. Так, благодаря установленным в НЧ отсеке громкоговорителей АС панелям "мягкого" акустического сопротивления (ПМАС) удалось существенно улучшить воспроизведение низших звуковых частот, а доработка СЧ головки по методике В. Шорова позволила получить легкое и чистое звучание.

Несмотря на широкий выбор АС на российском рынке, это не снизило интереса к самостоятельному их изготовлению. Основные причины такого явления, по мнению автора, - неудовлетворенность любителей звукозаписи реальным качеством звучания АС зарубежного производства, особенно средней ценовой категории; бедный выбор отечественных промышленных систем, да и достаточно высокая их стоимость.

Главное же заключается в желании радиолюбителей-конструкторов построить АС, рассчитанную на работу в конкретном помещении и в составе имеющегося в распоряжении слушателя звукоусилительного тракта. Самостоятельному творчеству способствует и огромный рынок комплектующих элементов: головок громкоговорителей, отделочных материалов, всевозможных аксессуаров и т. п. Немаловажную роль, конечно, играет и тот факт, что созданная своими силами АС обойдется ее создателю в два-три раза дешевле промышленной.

При разработке предлагаемой конструкции самодельной АС ставилась задача - создать ее на базе постоянно имеющихся в продаже и хорошо известных широкому кругу потребителей отечественных головок громкоговорителей. В результате была разработана АС "VERNA 50А" (рис. 1), предназначенная для установки на подставки высотой 40...50 см. С ее помощью можно озвучить помещение площадью до 25 м2 и воспроизводить самые разнообразные музыкальные произведения.

Ее технические характеристики: номинальное электрическое сопротивление - 8 Ом; номинальный диапазон воспроизводимых частот - 50...20 000 Гц при неравномерности АЧХ 2 %: уровень характеристической чувствительности - 85.5 дБ/Вт/м; номинальная (максимальная шумовая) мощность - 50 (75) Вт; габариты - 215x315x600 мм; масса одного громкоговорителя АС - 25 кг.

Каждый громкоговоритель АС представляет собой трехполосный фазоинвертор с двумя НЧ головками 25ГДН-3-4. расположенными в нижнем отсеке обьемом 17 дм3, СЧ головкой 5ГДШ-5-4. размещенной в специальном боксе, и ВЧ головкой 6ГДВ-4-8. установленной в верхней части корпуса.

Передняя панель громкоговорителя (рис. 2) изготовлена из массива березы и имеет толщину 40 мм. Ее форма и расположение на ней головок выбраны с учетом их реальных электроакустических характеристик и диаграмм направленности в диапазоне частот 300...20 000 Гц.

Остальные панели корпуса громкоговорителя (рис. 3) - двухслойные: с внутренней стороны - ДСП толщиной 16 мм, с наружной - мебельная фанера толщиной 15 мм.

При склеивании клеем ПВА-Э эти материалы выдерживались под грузом (около 120 кг) в течение трех суток. Это помогло получить панели с декрементом затухания порядка 0.9 и хорошими демпфирующими свойствами. В боковых панелях часть слоя ДСП вырезана (рис. 4), что необходимо для беспрепятственной установки пластин, образующих проходы фазоинвертора.

Как видно из рис. 3, в местах соединений панели имеют выбранную "четверть", что обеспечивает максимальное вибродемпфирование и необходимую жесткость корпуса громкоговорителя. Его масса без головок и платы фильтров равна 20 кг.

Следует заметить, что использование мощной передней панели и двухслойной конструкции остальных из материалов с разным декрементом затухания не случайно. Дело в том. что при малых размерах НЧ головок, большой их массе (2 кг) и резонансной частоте 50 Гц получить хорошее звучание низких звуковых частот возможно лишь при тщательном демпфировании акустического оформления. Именно это и было реализовано с учетом указанных выше особенностей конструкции корпуса громкоговорителей АС. Его стенки не вибрируют даже во время воспроизведения музыкального сигнала с большим содержанием низкочастотных составляющих мощностью до 70 Вт.

Головки громкоговорителей закреплены в выборках передней панели корпуса. Низкочастотные головки установлены на демпфирующие уплотнительные кольца из натурального войлока толщиной 8 мм, а среднечастотная и высокочастотная - на кольца из фетра толщиной 6 и 3 мм соответственно.

Дополнительную жесткость громкоговорителя корпуса АС. а значит, и большее его демпфирование обеспечивают панели "мягкого" акустического сопротивления 1 - 4 (см. рис. 3 и рис. 5). Все они изготовлены из фанеры и вклеены в корпус. Число и площадь отверстий в панелях определялись опытным путем. Панели демпфируют основные резонансные частоты НЧ головок и уменьшают амплитуду смещения их диффузоров, в результате чего снижаются нелинейные искажения и улучшается линейность АЧХ в области 45...600 Гц.

Для достижения монолитности конструкции громкоговорителей АС в торцы их передних панелей вставлено по 30 (с каждой стороны) дубовых шкантов диаметром 8 и длиной 50 мм (на рис. 3 не показаны). Такие же шканты установлены в торцы верхних, нижних и задних панелей соответственно 13. 13 и 30 штук. Все они закреплены клеем. Шкантами диаметром 6 и длиной 40 мм усилены и торцы всех перфорированных панелей.

Среднечастотная головка 5ГДШ-5-4 установлена в стандартный пластмассовый бокс промышленного изготовления с внутренним объемом 2.8 дм3 (рис. 6).

Бокс прикреплен к внутренней поверхности передней панели четырьмя шурупами, зафиксированными эпоксидным клеем. Внутри СЧ бокс оклеен натуральным мягким войлоком толщиной 12 мм Около 1 дм3 объема бокса заполнено хлопчатобумажным ватином массой 120 г, а вся остальная его часть - хлопчатобумажной ватой из расчета 100 г/дм3. Такое звуковое демпфирование практически полностью исключило влияние внутренних резонансов на диффузор СЧ головки и обеспечило неравномерность АЧХ АС в диапазоне 500...5000 Гц не более ±2 дБ.

Проходы (щели) фазоинверторов образованы боковыми панелями корпуса (рис. 6) и металлическими пластинами из алюминиевого сплава Д16Т (рис. 7).

Пластины крепят шурупами к деревянному бруску (рис. 8) который приклеивают к передней панели корпуса громкоговорителя. Переменное сечение прохода препятствует возникновению стоячих волн и. как следствие, предотвращает появление бубнения при работе фазоинвертора. Площади отверстий и глубина прохода настроены на частоту 47 Гц. Расположение щелей фазоинвертора вдоль краев передней панели способствует снижению отражений звуковых волн от ее поверхности.

Изнутри корпус громкоговорителя оклеен мягким натуральным войлоком толщиной 17 мм. поверх которого приклеены валики из хлопчатобумажного ватина диаметром 50 и длиной 150 мм. Внутренняя поверхность передней панели предварительно залита смесью клея ПВА-Э с опилками бука, толщина высохшего слоя - 5 мм.

По нижнему и верхнему краям задней панели вклеены буковые трехгранные бруски-уголки со стороной 30 мм. Такой же брусок установлен между нижней и передней панелями. Бруски снимают продольные напряжения, возникающие при деформациях корпуса и при установке громкоговорителей АС на недостаточно массивные и жесткие подставки.

Внешняя поверхность передней панели каждого громкоговорителя тонирована "под красное" дерево, а остальные отделаны шпоном красного дерева. Передняя панель имеет съемную рамку, затянутую акустически прозрачной тканью.

Принципиальная схема разделительных фильтров приведена . на рис. 9. НЧ и СЧ головки включены через фильтры L1R1C1 (6 дБ/окт) и R2C2-C6L2 (6 дБ/окт) соответственно, а ВЧ головка - через фильтр (18 дБ/окт) R3C7C8L3C9-C11. Детали фильтра размещены ча плате из фанеры толщиной 10 мм размерами 100-55 мм. Монтаж выполнен без применения соединительных проводов, их функции выполняют выводы деталей. При сборке использованы резисторы: ПЭВ-8 (R1) и С5-16МВ-5В (R2. R3). Все конденсаторы К73-16 на рабочее напряжение 63 (CI, С2) и 160 В (остальные).

Катушка L1 намотана на магнитопроводе размерами 8х15х85 мм из феррита 2000НМ. Ее обмотка состоит из 240 витков провода ПЭЛ-1 1.12. Намотка виток к витку в три слоя.

Обмотки катушек L2, L3 размещены на цилиндрических каркасах промышленного производства диаметром 18 и высотой 20 мм. Первая из них содержит 212. а вторая - 120 витков провода ПЭЛ-1 0.56. Обмотки готовых катушек пропитаны клеем БФ-4 и стянуты хлорвиниловой лентой.

Плата с разделительным фильтром установлена в нижней части задней панели корпуса громкоговорителя. Б непосредственной близости от нее размещена панель с зажимами для подключения громкоговорителя к усилителю мощности.

Для соединения фильтров с СЧ и НЧ головками и входными гнездами использовано по два многожильных (17 жил) посеребренных провода с площадью сечения 1,8 мм (рис. 9) в фторопластовой изоляции.

У головок, предназначенных для установки в громкоговорители, были тщательно проверены основные технические характеристики: номинальное электрическое сопротивление постоянному току, частота основного резонанса, уровень характеристической чувствительности и модуль полного электрического сопротивления в воспроизводимом диапазоне частот. Проверка проводилась по ГОСТ 16122 - 67 "Громкоговорители. Методы электроакустических испытаний" [ 1].

Отобранные для работы в громкоговорителях АС НЧ головки имели сопротивление постоянному току 3,53 (две) и 3,58 (две) Ом, частоты основного резонанса 47 (две) и 50 (две) Гц, уровень характеристической чувствительности 85.4 дБ/Вт/м.

В качестве СЧ головок были взяты экземпляры с сопротивлением звуковых катушек 3,68 и 3,66 Ом. с основными резонансными частотами 173 и 171 Гц и уровнем характеристической чувствительности 92 дБ/Вт/м.

СЧ головки были доработаны по методике, предложенной В. Шороеым [2]. предполагающей пропитку их диффузоров мастикой на основе герлена и установку на окна диффузородержателей ПАС. состоящих из двух-трех слоев синтетического материала, изготовленного в соответствии с ТУ 17 РСФСР 35-3941 - 81.

Отобранные для АС ВЧ головки имели сопротивление постоянному току 6,24 и 6,3 Ом. основные резонансные частоты 2510 и 2530 Гц. характеристическую чувствительность 92 дБ/Вт/м.

ВЧ головки также подверглись небольшой доработке. Для этого они были разобраны, звуковые катушки отцентрированы заново, а количество звукопоглотителя внутри их куполов увеличено в три раза.

Для измерений и настройки использовалась следующая измерительная аппаратура: звуковой генератор ГЗ-34. вольтметр универсальный В7-26. осциллограф С1 -91. измеритель высокочастотный Е7-9. мультиметр Ф4800. а также эталонные катушки индуктивности и конденсаторы.

При самостоятельном изготовлении конструкции следует придерживаться следующей последовательности сборки.

Вначале тщательно отобрать материалы. Склеиваемые поверхности обработать крупнозернистой наждачной бумаюй. Клей ПВА-9 используется для склеивания двухслойных панелей корпуса. В остальных случаях в качестве клея применяется смесь из ПВА-Э и мелких опилок ДСП (бука, дуба) в соотношении 10:3.

Затем из подготовленных панелей следует собрать каркас - без передней и задней панелей и зафиксировать его "прямые" углы с помощью металлических уголков и струбцин - до полного высыхания клеевой смеси (двое-трое суток).

Далее в соответствии с рис. 3 вклеить в каркас бруски треугольного сечения. Через сутки в торны верхних и нижних панелей с шаг ом 20. 25 мм на клею установить деревянные шканты диаметром 8 и длиной 50 мм.

Теперь согласно реальным внешним и внутренним размерам нужно изготовить передние и задние панели (см. рис. 2 и 3). На внутренней поверхности передней панели, вдоль отверстий выхода фазоинверторов. установить пластины (рис. 7), прикрепленные шурупами к брускам (рис. 8).

После этого шурупами с внутренней стороны передней панели корпуса громкоговорителя закрепляют СЧ бокс. Затем с помощью клея устанавливают на свое место в каркасе переднюю панель и выдерживают ее в течение четырех суток под грузом 50... 100 кг. После чего в торцы передней панели вставляют деревянные шканты.

Внутрь корпуса, согласно рис. 3, склеивают панели ПМАС (рис. 5) и выдерживают их двое-трое суток. При этом панель 1 (см. рис. 5) устанавливают в конце сборки корпуса, т. е. после установки задней панели.

На боковых панелях, вдоль изогнутой части пластин фазоинверторов. вплотную к ним эпоксидным клеем приклеивают панели из фанеры толщиной 12 мм так, чтобы образовались проходы.

НЧ отсеки громкоговорителей АС оклеены мягким натуральным войлоком толщиной 17 мм. Во все их углы вклеены изготовленные из хлопчатобумажного ватина валики диаметром 40 и длиной 100 мм. Во избежание передемпфирования валики из ватина не устанавливают рядом со входом фазоинверторов ближе 60...70 мм.

И последнее. Для сохранения величины характеристической чувствительности рекомендуется для подсоединения АС к усилителю применять многожильный провод большого сечения.

При субъективном прослушивании АС в качестве источников сигнала использовались проигрыватели компакт-дисков "PIONEER PDS502" и "DENON 1015м и электропроигрыватель для воспроизведения записи с виниловых грампластинок "PIONEER PL640".

Помимо оценки звучания AC "VERNA 50А", проводилось его сравнение с звучанием АС средней и выше средней стоимостных групп: "Status S50" фирмы AR (США) и "АЕ 520" фирмы Acoustic Energy (Англия).

Слушателям были предложены грампластинки с записями классической музыки русских и зарубежных композиторов ("Всенощное бдение" С. Рахманинова, "Шехерезада" Римского-Корсакова, "Двадцать четыре каприса" Н. Паганини) и компакт-диски с записями эстрадной ("Cadavrexguis" - Amanda Lear, "Na Na Hey Hey" - Донна Саммер, сборник "Весь этот джаз"), а также национальной японской, индийской и китайской музыки ("Tai Chi Too", "Shaman", "Seven Times Seven" - Oliver Shanti).

Прослушивание проводилось в несколько этапов в течение четырех дней. Присутствовали любители звукозаписи с большим стажем, разработчики АС. студенты Московской консерватории.

Все слушатели отметили чистое, неискаженное звучание AC 'VERNA 50А" на минимальной (1...4 Вт) и средней (20...30 Вт) мощности. Никто из экспертов не испытывал утомления, даже при длительном прослушивании, в то время как звучание AC "Status S50" и "АЕ 520" начинало их утомлять уже через 20...30 мин.

Литература

1. И. А. Алдошина, А. Г. Войшвилло. Высококачественные акустические системы и излучатели - М . Радио и связь. 1985.
2. В. Шоров, П. Попов. Повышение качества звучания громкоговорителей - Радио. 1983. № 6. с. 50-53.

Автор: А.Демьянов

Смотрите другие статьи раздела Акустические системы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

Случайная новость из Архива Карманная электронная энциклопедия 04.02.2010 Одна из американских электронных компаний выпустила небольшой приборчик, содержащий в себе три миллиона статей популярной Интернет-энциклопедии "Википедия". Любую статью можно вызвать через экранную клавиатуру и прочитать на черно-белом экранчике. Впрочем, сопровождающие иллюстрации не показываются, только текст. Двух батареек формата ААА хватает на несколько месяцев работы. Выхода в Интернет устройство не имеет, но, подключив его к компьютеру, можно раз в полгода бесплатно обновлять содержание ("Википедия" постоянно растет, пополняется и уточняется пользователями Интернета). Пока носить в кармане можно только англоязычную версию энциклопедии.

Другие интересные новости:

▪ Названо самое быстрое животное

▪ Запах партнера улучшает сон

▪ Неиспользованный запас орехов ископаемого грызуна

▪ Рекорд, опасный для здоровья

▪ Бабочки летают не хуже птиц

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбителю-конструктору. Подборка статей

▪ статья Умывать руки. Крылатое выражение

▪ статья Как велика плотность туманности Ориона? Подробный ответ

▪ статья Профилактика главных и распределительных силовых щитов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Простой регулятор тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Компьютерный блок питания в радиолюбительских конструкциях. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025