Доброго времени суток мои дорогие читатели.
Наверно не найдется того человека кто ездит без музыки в машине. Вот и я, любитель послушать музыку в более качественном исполнении приложил свои уши, вернее руки к одной из очень удачных конструкций сабвуферов.
Речь пойдет об акустическом оформлении некого Рогожина и его лабиринте. Прошу не путать с моим другом Рогожниковым Алексеем который участвовал в построении данного короба.
Итак: лабиринт Рогожина, в простонародье ЧВ (четверть волновой) короб. Одна из достаточно сложных и интересных конструкций. Представляет из себя волновод длинною равною (скорость звука/на частоту резонанса дина)/4.
Чуть отвлекусь… В моей машине нет чего то особенного из аудио компонентов, обычная магнитола альпайн, в дверях и полке 13е коаксиальные дины.
Отсутствие усилителя и силового кабеля(пока).
Именно по этому меня заинтересовало данное акустическое оформление.
Даже при малой подводимой мощности, головка дина находится в пиках (превышает максимальный ход). Что позволит запитать мой саб от обычного тылового канала магнитолы.
Расчёты:
не стал принудительно загонять дин в низа а выбрал для расчета короба частоту резонанса самой головки (из технических характеристик) 53Гц
Высчитал площадь диффузора дина 78,5375 см.кв
так же высчитал площадь сечения порта 117,80625 см.кв
и его длину 1,617…метра
прикинул размеры стенок ширину и высоту порта 15 и 7,85см
Ну и собственно сам пациент, вернее пациентка вега 25АС-101, пережившая все мои летние дискотеки на природе, ну и извлеченная из нее динамическая головка 25ГДН3-4
Доработка НЧ динамика 25ГДН-3-4.
Этот динамик с малым Va s. Он равен 8литров, что уже само по себе неплохо, да еще и АЧХ 50-5000 Гц достаточно приемлемая, с F рез=55+/-10Гц. Вот только спад около 5000 Гц, да еще чувствительность маловата 84Дб. Итак, начнем….
Из опыта эксплуатации этих динамиков авторитетными людьми, характерной особенностью является продавливания мягкого, хрупкого колпачка вовнутрь – это первое. Второе – динамики редко когда держат полную мощность, чаще всего больше 15Вт они не держат. Ход динамика при большей мощности становиться на столько велик, что динамик катушкой начинает биться о магнит, что со временем сбивает отцентровку.
От сгнивших 25АС-027 остались никчемные динамики 20 ГДС-ХХ с которых было принято решение снять более плотный колпачок (он в диаметре несколько больше) и переставить на наш динамик. Эта операция описана во многих изданиях, я лишь ограничусь фотографиями. Что получилось – видно на последней фотографии.
Многие подумают – а ведь колпачок у 20 ГДС черный – и будут правы. Я просто его покрасил. Проделав эту операцию, получаем следующие результаты:
1/ Ушел провал в районе 5000 Гц!
2/ АЧХ стала несколько шире в сторону верха порядка 5500- 6500 Гц.(Это заметно даже на слуху)
3/ Однако чуть-чуть увеличился вес диффузора, что неприятно при такой чувствительности.
Теперь о чувствительности:
От старых, горелых динамиков 25 ГДН-3-4 были сняты магниты и приклеены в «противофазе» с торца динамика 88-ым клеем. Это дало прибавку чувствительности более 2 Дб, а так же появилась магнитное экранирование! Так же опустила резонансную частоту. Согласитесь – неплохо!
Теперь надо бы опустить резонансную частоту ещё ниже (В моём случае это не мешало бы. т.к. я планирую собрать Саб на этом динамике. У приобретенного она оказалась54Гц). Воспользовавшись советом, я промазал центрирующую шайбу и проводники – касторкой (аккуратно). Т.к. Центровочная шайба является частью " тормоза " динамика, а вторая часть – это подвес. Промазывание центровочной шайбы привило к увеличению " тормоза " динамика, что в свою очередь увеличило мощность которую может держать динамик и уменьшило Qts .
Подвес у диффузора этого динамика – резиновый и как следствие – жесткий. А хочется помягче! Для смягчения подвеса динамика я использовал жидкость под названием " Кодиционер для резиновых приводных ремней " для автомобиля. Общий результат: F рез=35Гц – КРАСОТА!
Далее силиконовым герметиком заполнена канавка между магнитами и образовавшаяся дыра с торца магнита. А так же, отрезав часть рукава от резиновой хозяйственной перчатки, я его надел на вновь образовавшуюся магнитную систему.
В результате получился уже совершенно другой динамик с параметрами:
АЧХ 37-6500Гц, F рез=35Гц, Чувствительность не менее 86Дб. Vas динамика тоже увеличился, это надо так же учесть при вычислениях корпуса.
Широко распространенные низкочастотные головки динамические 25ГДН-1-4 (старое название10ГД-34, современный аналог 25ZT-1-4), рис. 1, устанавливались в двухполосных акустических системах 6АС-2, 6АС-9, 10АС-9, 6МАС-4, во всех модификациях S-30 и других в качестве НЧ – СЧ звеньев. Высокочастотным звеном зачастую служила головка 6ГДВ-1-16 (3ГД-2) [1]. В некоторых выпусках трехполосных акустических системах 35АС-1 она применялась как СЧ звено. Однако качество звучания этих систем в диапазоне средних частот желает лучшего. Радиолюбителями неоднократно поднимался вопрос улучшения качества звучания громкоговорителей на базе данной головки.
Рис. 1. Низкочастотная головка динамическая 25ГДН-1-4 (10ГД-34): а – общий вид; б) – габариты и установочные размеры.
Частотная характеристика головки 25ГДН-1-4 имеет значительные неравномерности в области средних частот. Начиная с 1 кГц плавный подъем звукового давления, а свыше 4,5 кГц резкий спад (рис. 2). Фильтр акустических систем серии S-30 имеет частоту раздела 5 кГц, а 6АС-2 – 10 кГц. Вследствие этого имеем значительный провал в этой области частот, что, в свою очередь, заметно ухудшает качество звучания излучателя. Помимо этого пылезащитный колпачок не имеет необходимой жесткости, особенно полимерный металлизированный. При больших амплитудах колебаний подвижной системы слышимы щелчки и дребезг. Головка 6ГДВ-1-16 имеет частоту основного резонанса 4,5 кГц и работать на этой частоте и вблизи ее без искажений не может, как недостаток следует отметить присутствие некого сипения.
Рис. 2. АЧХ звукового давления головки динамической 25ГДН-1-4 (10ГД-34)
Повысить верхнюю границу частотного диапазона динамика до 10-12 кГц можно, например, применить дополнительный конус, который вставляется внутрь диффузора (рис. 3). В этом случае на высоких частотах основной диффузор перестает работать из-за относительно гибкого соединения его с звуковой катушкой, а в работу включается малый диффузор, достаточно жесткий и легкий [2].
Рис. 3. Громкоговоритель с дополнительным диффузором.
Типичные недостатки имеют акустические системы семейства S-90. В статье "Модернизация АС 35АС-012 (S-90)" [3] описана методика их устранения для головки 15ГД-11А (20ГДС-1-8) конструктивно очень схожей с 25ГДН-1-4, которую с успехом можно применить к последней – заменить родной пылезащитного колпачка на колпачок от головки 10ГДШ-1-4 (10ГД-36К), имеющий форму конуса – рупора (рис. 4). Диаметры их звуковых катушек очень близки – 25,7 мм у 10ГДШ-1-4, и 25,4 мм у 25ГДН-1-4.
Рис. 4. Высокочастотные пассивные рупоры (конусы) 10ГДШ-1-4.
Работы проводят в следующем порядке. Вначале отмачивают пылезащитный колпачок растворителем 646 или 647. Аккуратно извлекают его скальпелем (рис. 5, а). Желательно пользоваться не намагничиваемым инструментом. Неосторожным движением предмета из стали можно повредить элементы динамика! Вытирают ватным тампоном, смоченным в том же растворителе, диффузор от клея. Промазывают клеем "Момент" нижнюю часть рупора и верхнюю часть звуковой катушки. Просушивают 10-15 минут. Опять промазывают обе детали и сразу соединяют их, прижимая с определенным усилием (рис. 5, б).
Рис 5. Низкочастотная динамическая головка 25ГДН-1-4: а – извлечение пылезащитного колпачка; б – приклеивание рупора.
Конструкция рупора разработана для динамической головки 10ГДШ-1. Для 25ГДН-1-4 его следует подогнать. Подгонка заключается в поэтапном срезании его края, измеряя, после каждого срезания, АЧХ динамика. Операцию повторяют до тех пор пока не получат наиболее ровную кривую АЧХ в приделах средних частот. Срезав, примерно, 10 мм края рупора проводят измерения. Второе и последующие подрезания следует проводить очень аккуратно, срезая не более 3 – 1 мм (в порядке уменьшения). В итоге, боковая поверхность рупора внутри составила около 7 мм (от пылезащитного элемента колпачка до края обрезки) – рис. 6,а. Обрезку исполняют маникюрными ножницами, поскольку они оказались самым приемлемым инструментом для такого вида работы, имеют миниатюрные округленные режущие поверхности. Обрезанный край, для придания жесткости, пропитывается клеем БФ-2, немного разведенным этиловым спиртом.
Рис. 6. Формирования рупора головки динамической 25ГДН-1-4: а – процесс срезания; б – измерение высоты стенки; в – вид на этапе завершения.
Измерения АЧХ производят с помощью конденсаторного микрофона (желательно измерительного), размещенного на одной оси с головкой*, в пределах 30 – 40 см, компьютера и программы RightMark 6.2.3. Микрофон подключается к линейному входу звуковой карты компьютера, а динамик к усилителю компьютерных АС. Запускают программу RightMark 6.2.3 и проводят измерения АЧХ звукового давления [4,5].
Такая доработка позволила расширить полосу частот, воспроизводимых головкой 25ГДН-1-4, до 10 кГц (!), и избавится от структурных призвуков пылезащитного колпачка. При прослушивании и сравнении головок доработанной с оригинальной установлено заметное расширение полосы воспроизведения верхних частот, что наблюдается на графике АЧХ звукового давления – рис. 7. Несмотря на погрешности измерений, искажения сигнала, вносимые усилителем, микрофоном, окружающей средой, можно сделать вывод, что желаемый результат достигнут.
Рис. 7. АЧХ звукового давления головки динамической 25ГДН-1-4 оборудованной дополнительным излучателем.
Головка динамическая 25ГДН-1-4 после такой доработки может использоваться в качестве низкочастотной, среднечастотной и широкополосной, как в компьютерных АС, так и автомобильных (легко монтируется в штатные места под акустику передних дверей большинства моделей автомобилей), малогабаритных сабвуферах и т. п.
Примечание. С целью устранения негативного влияния акустического короткого замыкания на итоги измерений, головку 25ГДН-1-4 помещают в бокс с открытой задней стенкой, снаружи и изнутри покрытого звукопоглощающим материалом. Динамик монтируют на переднюю панель снаружи. В противном случае воздух, резонирующий в отверстии под головку, будет вносить искажения. На графике АЧХ это проявляется в виде пиков и провалов.
1. Бурко В., Лямин П. Бытовые акустические системы: эксплуатация и ремонт. Справочное пособие. Минск, "Беларусь", 1996, с. 224.
2. Сапожков М. Акустика. Учебник для вузов. М., "Связь", 1978, с. 138.
3. Марченко В. Модернизация АС 35АС-012 (S-90). http://www.radioradar.net/radiofan/audio_equipment/35ac_012.html
4. Марченко В. Микрофон измерительный. http://www.radioradar.net/radiofan/measuring_technics/measuring_microphone.html
5. Афонин С. Создание акустических систем в домашних условиях. М., "Эксимо", 2008, с. 90-96.
