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:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Фотоэлектрическое стекло в жилом доме 12.09.2023 Компания Panasonic объявила о запуске первых в мире долгосрочных демонстрационных испытаний фотоэлектрического стекла на основе перовскита, интегрированного в окна жилых домов. Эти испытания будут продолжаться до конца следующего года в городе Фудзисава. Фотоэлектрические окна Panasonic способны генерировать электроэнергию и при этом оставаться прозрачными или тонированными. Эти фотоэлектрические окна предоставляют надежную защиту от прерываний в поставках электроэнергии, особенно в условиях частых стихийных бедствий, характерных для Японии. Кроме того, они обеспечивают экологически чистое энергоснабжение жилых и офисных помещений. Разработка фотоэлектрических стекол с функцией генерации электроэнергии была анонсирована Panasonic в 2020 году и сейчас они готовы к массовому производству. По словам Panasonic, их фотоэлектрические стекла на основе перовскита обладают самым высоким КПД среди солнечных фотоэлементов такого типа, достигая 17,9 % для элементов площадью более 800 квадратных сантиметров. По КПД, они конкурируют с кремниевыми солнечными панелями, однако имеют преимущества в виде прозрачности и легкости. На практике, фотоэлектрическое остекление будет протестировано на небольшой площади. В экспериментальном доме компания установит фотоэлектрические окна на одной из лоджий с окнами, ориентированными на юго-восток. Габариты остекления составят 3876 мм в ширину и 950 мм в высоту.

Другие интересные новости:

▪ Смех помогает от сухости глаз

▪ Чип 16-Гбит резистивной памяти RRAM

▪ Платформа Inter Centrino 2

▪ Умная линза следит за уровнем глюкозы

▪ Маршрутизатор Netgear R6250, 802.11ac (5G Wi-Fi)

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Должностные инструкции. Подборка статей

▪ статья Весь мир насилья мы разрушим. Крылатое выражение

▪ статья Откуда взялись алмазы? Подробный ответ

▪ статья Работа на каландрах. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Миниатюрный осциллографический пробник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Маркировка взрывозащищенного электрооборудования по ПИВРЭ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026