Використання акустичної системи 6АС-2 з позаштатним підсилювальним пристроєм. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Аудіотехніка

 Коментарі до статті

Кожна акустична система (АС) 6АС-2 радіол "Мелодія – 101, 104, 105 – стерео" та їх модифікацій, електрофону Мелодія – 103, випущених Ризьким радіозаводом ім. Попова ВО "Радіотехніка" складається з двох головок гучномовця (круглі динамічні прямого випромінювання), встановлених у ящику, виготовленого з клейової фанери товщиною 10 мм [1]. Головки гучномовця змонтовані в корпусі коаксіально (axis означає вісь) відносно один одного на пластмасовій основі (без передньої дошки). Переваги такого розташування гучномовців - рівна, без провалів, характеристика спрямованості, чого неможливо досягти з рознесеними, навіть близько розташованими головками.

Але, з іншого боку, всі конструкції таких гучномовців мають один загальний недолік - за рахунок інтерференції звукових хвиль, що випромінюються одночасно кількома головками, сумарна амплітудно - частотна характеристика (АЧХ) звукового тиску, в зоні їх спільної дії, набуває ряду локальних піків і провалів на середніх та високих частотах. Для усунення цього явища необхідно або підвищити крутість скатів АЧХ фільтрів роздільних (що значно ускладнює їх конструкцію), або зблизити центри випромінювання головок.

Відсутність передньої відбивної дошки тягне за собою значні втрати внаслідок дифракції звукових хвиль (ефект baffl-step) – одного з видів спотворень, що впливає на якість звучання будь-якої акустичної системи. Цей тип спотворень проявляється у частотному діапазоні від 100 до 800 Гц і є плавне зменшення акустичного тиску, створюваного акустичною системою, нижче певної частоти (для 6АС-2 ця розрахункова частота дорівнює 732 Гц). Реально виміряне значення втрат становить 3-4 дБ [2]. 

Для демпфування рухомий системи основної головки Гр 1 (рис. 1) на частотах, близьких до частоти її механічного резонансу, весь вільний об'єм ящика акустичної системи 6АС-2 заповнений бавовняною ватою. Крім того, головка Гр має невеликі розміри. Все це визначило низьку чутливість акустичної системи 1АС-6 та викликало в її частотній характеристиці спад у ділянці нижніх частот (рис. 2).

а)

б)

в)

г)
Мал. 1. Акустична система 6АС-2: а) вид збоку; б) вид спереду (зі знятою декоративною решіткою): 1 – сполучний шпур; 2 – задня стінка; 3 – прокладка; 4 – ящик; 5 - головка гучномовця Гр 1; 6 - дерев'яний косинець для збільшення жорсткості ящика; 7 - конденсатор; 8 - пружина кріплення декоративних грат; 9 - основа головок гучномовця; 10 - декоративні грати; 11 - головка гучномовця Гр 2; в - зовнішній вигляд; г - схема електрична принципова

Рис. 2. АЧХ звукового тиску акустичної системи 6АС-2

Зазначені особливості АС компенсовані характеристиками тракту низької частоти при розробці "Мелодій". Для вирівнювання частотної характеристики звукового тиску акустичних систем тракт НЧ радіоли має частотну характеристику зі значним підйомом у нижніх частотах (на частоті 60 Гц близько 14 дБ). Необхідна ж величина звукового тиску під час роботи акустичних систем забезпечується підвищеною вихідною потужністю тракту НЧ (максимальна вихідна потужність радіоли "Мелодія-101-стерео" близько 15-20 Вт).

З вище викладеного випливає, що 6АС-2 та підсилювач "Мелодії" спроектовані для спільної роботи. Щоб підключити АС до нештатного джерела сигналу необхідно її доопрацювати.  

Серед недоліків, слід зазначити також вібрацію стінок корпусу, значні нерівномірності амплітудно-частотної характеристики в області середніх частот. Останнє зумовлено тим, що низькочастотна головка 10ГД-34, що виконує також функцію і середньочастотної ланки, має різкий спад АЧХ звукового тиску з 4,5 кГц (рис. 3, а). Високочастотна головка 3ГД-2 включена через фільтр першого порядку зі смугою зрізу 10 кГц. Вирівняти АЧХ звукового тиску на середніх частотах досить просто – знизити частоту зрізу фільтра. У подібній АС [3] М. Корзінін встановив фільтр із частотою розділу 4 кГц. Однак, у такому разі частота основного резонансу ВЧ головки, а це 4,5 кГц, вища за частоту зрізу, що не бажано. Динамік 3ГД-2, що працює на частоті основного резонансу, не може забезпечити повноцінного якісного звучання. До того ж, запропонований фільтр трудомісткий у виготовленні (намотка двох котушок індуктивності).

Існує простіший варіант. Для цього розділовий конденсатор ВЧ головки встановлюють ємністю 8,8 мкФ (паралельно включені плівкові конденсатори: два по 3,3 мкФ і один 2,2 мкФ з робочою напругою 400). Оскільки така доробка впритул наблизить частоту зрізу до частоти основного резонансу ВЧ головки, останню шунтують резистором 5,4 Ом потужністю 3 - 5 Вт. Такий шунт вирівняє частотні характеристики чутливості головок, електричні опори і, найважливіше, демпфує резонанси головної голівки, включаючи основний [4]. Останню, при цьому, підключають у протифазі щодо НЧ голівки (рис. 4). В описуваній конструкції застосовані два послідовно з'єднані резистори по 2,7 Ома потужністю 5 Вт. Загальну ємність конденсаторів фільтра розраховують за допомогою онлайн-калькулятора [5].

При розрахунку враховується загальний опір постійному струму головки 16 Ом та резистора-шунта 5,4 Ом. Таким чином, головка 3ГД-2 працюватиме вже з 4,5 кГц, забезпечуючи повноцінне звучання АС у всьому діапазоні. Слід зазначити, що з конструктивних особливостей 3ГД-2 є наявність шовкового купольного дифузора, який забезпечує відносно рівну характеристику АЧХ звукового тиску з 2 до 18 кГц (рис. 3, б). 

а)

б)
Мал. 3. Динамічні головки АС 6АС-2 та їх амплітудно-частотні характеристики звукового тиску: а - 10ГД-34; б - 3РД-2

Рис. 4. Схема електрична акустичної системи 6АС-2 (доопрацьованої)

Для вирівнювання звукового тиску акустичної системи в області НЧ, наслідуючи приклад І. Смирнова [6], додають до АС фазоінвертор (ФІ). Автор використовував пластикову трубу внутрішнім діаметром 50 мм та довжиною 100 мм. Таке рішення правильне, оскільки виготовлення АС з ФІ підходять голівки з низькою (Q < 0,6) добротністю (у 10ГД-34 вона дорівнює 0,45). Частота налаштування такого ФІ складає 90 Гц. Таке значення не прийнятне, тому що резонансна частота головки 10ГД-34 у відкритому просторі дорівнює 80 Гц, на яку найпростіше налаштовувати фазоінвертор [7]. Оптимальна (мінімально можлива) частота налаштування ФІ для зазначеної головки становить 35 Гц.

Багаторічна практика експлуатації головок 10ГД-34 в акустичному оформленні з фазоінвертором визначила найкращу частоту налаштування - 55 Гц. Обчислюють розмір порту фазоінвертора для зазначеної частоти за допомогою комп'ютерної програми BassPort. Виходячи з отриманих розрахунків, у задній стінці корпусу АС (рис. 5) вирізають отвір діаметром 35 мм і вклеюють в нього відрізок картонної трубки з внутрішнім діаметром 32 мм і довжиною 130 мм. На задній стінці також встановлюють плату із фольгованого склотекстоліту розмірами 50 Х 50 мм з елементами фільтра та провідників змонтованих поверхнево. На вільне місце, що залишилися, наклеюють повсть товщиною 10 - 15 мм або поролон. Наповнювач (бавовняну вату) видаляють.

Мал. 5. Розташування елементів на задній стінці корпусу АС: 1 – задня стінка; 2 - звукопоглинаючий матеріал; 3 - порт фазоінвертора; 4 - плата фільтра

На закінчення, шви стінок герметизують, самі стінки зсередини покривають вібропластом, що самоклеїться, товщиною 1,5 мм або лінолеумом, НЧ голівці забезпечують м'яке кріплення (усунення вібрацій стінок корпусу). На задній стінці монтують чотири гумові ніжки.

Після такої нехитрої та простої доробки 6АС-2, як об'єктивні показники вимірювань АЧХ звукового тиску (рис. 6), так і суб'єктивна експертиза прослуховування музичних програм відзначають значне покращення її якості звучання. Для тестування головок та акустичної системи використовують вимірювальний мікрофон, ПК та програму RightMark Audio Analyzer 6.2.4. [8].

Рис. 6. АЧХ звукового тиску акустичної системи 6АС-2 після доопрацювання

Два гучномовці мають, за прикладом Р. Кунафіна [4], динаміками вгору. Допускається експлуатація 6АС-2 з підсилювальним пристроєм, що віддає потужність 15...25 Вт на канал, що цілком достатньо для забезпечення якісного озвучування приміщення об'ємом до 100 м.³.

Для тих, хто вважає переворот корпусів АС недоречним, АС доповнюють ланкою 1-го порядку, що коригує високі частоти смуги baffl-step (рис. 7) [8]. Цей ланцюг компенсує підйом АЧХ гучномовця, пов'язаного з переходом від всеспрямованого випромінювання до випромінювання в напівпростір. Частота переходу Fd становить 700 Гц, а рівень ослаблення N – 6 дБ (з графіка АЧХ на рис. 6). При цьому величину компенсуючого резистора Rk приймають рівну опору навантаження Rн - 4 Ом, індуктивність котушки, що компенсує Lk становить 1,3 мГн. Більш точно опір резистора та індуктивність котушки підбирають виходячи з суб'єктивних вражень або результатів вимірювань. 

Мал. 7. Ланка 1-го порядку корегує високі частоти: а - важлива схема; б) - АЧХ

література

1. Дерявін В. Транзисторні стереорадіоли першого та вищого класів. - М: Зв'язок », 1979.
2. Алексєєв І. Про спотворення частотних характеристик малогабаритних акустичних систем та "глибоких басах", Радіохоббі № 5, 2000.
3. Корзинін М. Пасивний випромінювач у гучномовцях 6АС-2, - Радіо №2, 1984.
4. Кунафін Р. Нове звучання 6АС-2. – Радіо № 3, 2000.
5. aie.sp.ru/Calculator_filter.html.
6. Смирнов І. "Мелодія" звучить краще. – Моделіст конструктор № 10, 1985.
7. Ефруссі М. Гучномовці та їх застосування. М. – Енергія, 1976.
8. Афонін С. Створення акустичних систем у домашніх умовах. - М: "Ексмо", 2008.
9. Алдошина І. Високоякісні акустичні системи та випромінювачі. - М: Радіо та зв'язок, 1985.

Автор: Володимир Марченко

Дивіться інші статті розділу Аудіотехніка.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих ​​для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву Сити одним лише запахом 07.10.2007 Як відомо, жадібний духанник намагався взяти з Ходжі Насреддіна плату за користування ароматом шашлику, і тоді Ходжа розплатився дзвоном монет. Виявляється, претензії духанника були настільки безпідставні. Запах їжі має на мушок дрозофіл майже таку ж дію, як сама їжа. Вже з тридцятих років минулого століття відомо, що скорочення калорійності харчування, голодування продовжують життя багатьом тваринам. Цей ефект відомий і у дрозофілу. Однак, як показали досліди, нещодавно проведені в США, мухи, що містилися надголодь, але при постійному запаху їжі (дріжджів), живуть не довше, ніж харчувалися до відвалу. Коли генетики вивели лінію мух, позбавлених нюху, виявилося, що на тривалість їхнього життя запах їжі не діє і мізерне харчування продовжує їм термін життя навіть за постійного запаху їжі. Вчені припускають, що запах, що обіцяє рясно харчування, відключає програму економії енергії, яка діє в організмі, що голодує, а це знижує і тривалість життя.

Інші цікаві новини:

▪ Телефонні новинки

▪ Ми відчуваємо запахи не лише носом, а й мовою

▪ Асфальт очищує повітря

▪ Передача голосу через Bluetooth Low Energy

▪ Стимульований мозок працює ефективніше

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Відеотехніка. Добірка статей

▪ стаття Цусіма. Крилатий вислів

▪ стаття З якого часу існує Сонячна система? Детальна відповідь

▪ стаття Вишня чагарникова. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Рідкий клей Синдетікон. Прості рецепти та поради

▪ стаття Знайди монету. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024