|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Коаксіальна головка в гучномовці центрального каналу. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Аудіотехніка Автор пропонує використовувати переваги коаксіальної динамічної головки в гучномовці центрального каналу домашнього АС театру. Поціновувачів гарного звуку, які вже мають у своєму розпорядженні високоякісну стереофонічну АС підлогу, напевно не влаштують колонки "кінотеатру з однієї коробки", а придбання повноцінного акустичного комплекту 5.1 може створити не тільки фінансову проблему, але й складності з його розміщенням. Можна припустити, що серед читачів журналу знайдеться небагато людей, які можуть виділити для прослуховування музики одну кімнату, а домашнього кінотеатру (ДК) - іншу. Розміщення ж обох комплектів в одному приміщенні неминуче перетворить навіть простору вітальню на кшталт затовареного складу аудіо- та відеотехніки. Частково зняти гостроту зазначених проблем можна поєднанням систем, тобто доповненням стереофонічної АС до комплекту 5.1. Найбільш складним завданням при цьому виявляється підбір гучномовця центрального каналу. На відміну від тилових гучномовців, як яких можна використовувати недорогу поличну АС, і сабвуфера, вибір окремих гучномовців центрального каналу обмежений. Виходом у такій ситуації може стати його самостійне виготовлення. На жаль, публікацій із самостійного виготовлення гучномовця центрального каналу ДК зовсім небагато; одна з них – стаття [1]. В описаній там конструкції використані динамічні головки фірми SEAS. Норвезька фірма SEAS спеціалізується на виробництві динамічних головок середнього та високого класів. Її широкий асортимент формується комбінуванням різновидів корпусів, дифузорів, підвісів та магнітних систем. Тому головки таких виробників з формально різними параметрами часто мають схоже (фірмове) звучання. Після прочитання цієї статті виникло бажання повторити описану в ній конструкцію. Перед початком виготовлення гучномовця центрального каналу було ретельно вивчено специфікації головок, проведено розрахунки, і в результаті аналізу було вирішено виготовити зовсім іншу конструкцію, хоч і з використанням продукції тієї ж SEAS. Нижче наводиться опис такого "альтернативного" гучномовця центрального каналу. Можливо, стаття виявиться корисною і тим читачам журналу, які вирішили повторити АС А. Дем'янова. При аналізі та розробці автор керувався наступним набором вимог, які можна було б назвати умовами розумної достатності для вирішення поставленого завдання: - звучання, що відповідає рівню Hi-Fi;
Відмова від виготовлення гучномовця зі статті [1] на користь альтернативного варіанта зумовлена такими причинами. Наведена в специфікації АС нижня гранична частота (65 Гц, -3 дБ) є надмірно оптимістичною. Розрахунок дає значно вищу частоту зрізу, але в зазначеної автором частоті 65 Гц спад АЧХ перевищує 6дБ. При розрахунку використовувалися такі параметри колонки: корисний об'єм – 10 л, налаштування фазоінвертора – 63 Гц (внутрішній діаметр порту фазоінвертора – 5,4 см, довжина – 12 см). Параметри головки Н149 було взято на сайті виробника [2]. За співвідношенням якість/ціна описана конструкція не є оптимальною. Застосування чотирьох однакових НЧ-СЧ головок збільшує не тільки максимальний рівень віддачі на нижніх частотах, але і ціну - при покупці у російських дилерів SEAS комплект головок обійдеться дорожче 7000 руб. Відсутність магнітного екранування у цьому гучномовці виключає його використання разом із кінескопним телевізором. Гучномовець має високу трудомісткість виготовлення. До недоліків можна віднести і вузьку діаграму спрямованості випромінювання в горизонтальній площині.
На останньому, мабуть, слід зупинитись докладніше. Конструктивна схема, за якої ВЧ головка розташована між СЧ (або НЧ-СЧ) головками, фактично стала стандартом для гучномовця центрального каналу і використовується в більшості подібних виробів. В результаті акустичні параметри виявилися жертвою дизайну; за такої конструкції діаграму спрямованості АС майже завжди можна охарактеризувати як незадовільну. На рис. 1 як приклад наведена АЧХ типового гучномовця центрального каналу Karat CM7DC німецької фірми CANTON [3] при різних кутах відхилення вимірювального мікрофона від осі гучномовця. При кутах +/-30 ° (синя крива) замість майже рівної вихідної характеристики, знятої на осі випромінювання (червона лінія), виходить порізана АЧХ з періодичними піками і провалами, починаючи з частоти 500 Гц. Це результат інтерференції звукових хвиль, що випромінюються двома НЧ-СЧ головками. Не виняток і колонка, описана в [1]. На передній панелі головки розташовані в одну лінію, що, можливо, і виправдано з позицій технічної естетики, але призводить до надмірного загострення діаграми спрямованості в горизонтальній площині. При відхиленні від осі лише на 22° звуковий тиск від двох крайніх головок вже на частоті 1 кГц виявляється протифазним. На частоті 2 кГц те саме відбувається при вдвічі меншому вугіллі. Таким чином, гучномовець центрального каналу із чотирма СЧ головками забезпечує правильний тональний баланс тільки для глядачів (слухачів), що сидять навпроти.
Значно кращу просторову рівномірність випромінювання забезпечують гучномовці, де використовується лише одна головка з коаксіальним розташуванням СЧ та ВЧ дифузорів; від них очікується і хороший тональний баланс у реальному приміщенні. Гучномовці центрального каналу з коаксіальною головкою широко застосовують у своїх кінотеатральних комплектах середньої та вищої цінових категорій англійські KEF та TANNOY – фірми, вельми шановані серед аудіофілів. Давно відомо, що використання коаксіальної головки забезпечує найкращу з можливих характеристик спрямованості і проблемних частотах - у сфері спільної роботи СЧ і ВЧ ланок. На рис. 2 показана АЧХ гучномовця Q9C виробництва фірми KEF [3], знята за тих самих умов, що й для згаданої вище Karat CM7DC. Перевага АС з Q9C у частині однорідності показники спрямованості більш ніж очевидно. Це і стало основним аргументом для розробки та виготовлення гучномовця центрального каналу на основі коаксіальної головки. На жаль, придбати головки фірм KEF і TANNOY в Росії неможливо. З доступних російському радіоаматору динамічних головок, як відомо автору, подібні вироби випускає тільки SEAS. Тому була обрана коаксіальна магнітоекранована головка P17RE/XTVF (Н653-04) виходячи з припущення, що вона краще поєднуватиметься за звучанням з наявною у автора фронтальної АС, де як середньочастотні використані головки P17REX/P (Н602), що мають ідентичний дифуз . Слід зазначити, що у вибраній головці конструктивно об'єднані дві повноцінні головки, але така конструкція не має нічого спільного з дешевими блоками головок, що широко використовуються в автомобільній аудіотехніці. Основні технічні параметри Номінальний/мінімальний опір, Ом 4/3,5
На рис. 3 показаний зовнішній вигляд гучномовця. Корпус має просту прямокутну форму. Краї передньої панелі злегка заокруглені, але це, як, зрозуміло, і все інше, що стосується зовнішньої обробки корпусу, - справа смаку.
Графік АЧХ гучномовця наведено на рис. 4. Оскільки вимірювання проводилися в домашніх умовах, вплив кімнати уникнути не вдалося. Тому вважати отримані характеристики абсолютно точними не слід, але для оцінки результату їх цілком достатньо. Вимірювання проводилися методом ковзного за частотою тону за допомогою безкоштовної програми RMAA 5.5 [4] та мікрофону ЕСМ8000 фірми BEHRINGER, встановленого на відстані 60 см від поверхні передньої панелі на осі головки, а потім під кутом 30° до неї. Чорна лінія відповідає куту 0 °, а червона - 30 °.
Отримані результати наочно демонструють переваги коаксіальної головки - АЧХ, знята під кутом 30°, виглядає навіть краще, маючи меншу нерівномірність, ніж осьова. Зрозуміло, це не стосується найвищих (вище 15 кГц) частот. На рис. 5 показаний графік модуля повного опору гучномовця. З нього видно, що частота налаштування фазоінвертора, що вийшла, дорівнює приблизно 40 Гц.
На рис. 6 наведена схема розподільчого фільтра. Частота поділу смуг обрана рівною 4,5 кГц, що обумовлено відносно високою частотою резонансу власного ВЧ головки (1,8 кГц). З цих міркувань застосований фільтр ВЧ третього порядку. Для вирівнювання віддачі в робочій смузі головки ланцюг ФВЧ введений резистор R1. Конденсатор С1 компенсує спад віддачі головки на верхніх частотах. ФНЧ разом із природним спадом віддачі НЧ головки на частотах вище 5 кГц дозволяє узгодити АЧХ головок області частоти поділу без істотної нерівномірності.
Головки включені електрично протилежної полярності. У розділювальному фільтрі використані дротяні резистори С5-16 потужністю 5 Вт. Конденсатори – плівкові К73-16. Дросель L1 виконаний безкаркасним та містить 70 витків дроту ПЕТВ-2 діаметром 1,12 мм. Внутрішній діаметр котушки – 31 мм. висота – 20 мм. Дросель L2 намотаний на каркасі діаметром 32 мм і висотою 38 мм (використана порожня котушка для припою) і містить 110 витків дроту ПЕТВ-2 діаметром 1,32 мм. У випадках заміни краще застосовувати конденсатори серій К73, К78 (наприклад, К73-17, К78-12 або інші). Зрозуміло, для фільтра підійдуть і аудіофільські компоненти: конденсатори Solen та подібні до них; дроселі та кабелі з безкисневої міді. Однак з об'єктивних параметрів гучномовця це змінить лише один – ціну. На рис. 7 показано креслення корпусу гучномовця. Він виготовлений із фанери завтовшки 18 мм, яку можна замінити ДСП або ДВП (MDF). Для підвищення жорсткості стінок, а також для зручності кріплення задньої стінки корпусу використано дерев'яні бруски перетином 35x35 мм. Ефективний внутрішній об'єм корпусу – близько 12 л.
Труба фазоінвертора (тип TR-45) та клемна колодка - покупні. На кресленні корпусу отвір під колодку не показано. Порт фазоінвертора виведений на задню стінку корпусу, тому при настінному кріпленні акустичне оформлення перетвориться на закрите. Параметри труби для самостійного виготовлення такі: довжина – 140 мм, внутрішній діаметр – 41 мм. За таких параметрів частота налаштування фазоінвертора близька до 40 Гц, а розрахункова частота зрізу за рівнем -3 дБ - 50 Гц. Внутрішня поверхня ящика, крім передньої та задньої стінок, покрита шаром пінополіетилену товщиною 5 мм (на кресленні не показано). Вільний внутрішній об'єм заповнений синтепоном. Простір навколо труби фазоінвертора і між трубою та головкою залишено вільним. Фільтр закріплений на задній стінці корпусу. Пропонована конструкція має невисоку трудомісткість виготовлення, але вона може бути знижена, якщо в якості акустичного оформлення вибрати закритий ящик. При цьому нижня гранична частота (за рівнем -3 дБ) підніметься до 90... 100 Гц (точне значення залежить від кількості та виду наповнювача звукопоглинаючого в корпусі), що ще прийнятно для гучномовця центрального каналу. У Вас може виникнути резонне питання: якщо переваги коаксіальних головок настільки очевидні, чому вони досі не витіснили головки звичайної конструкції? Справа в тому, що крім очевидних переваг коаксіальні головки мають і недоліки. При коаксіальній конструкції більший дифузор виконує роль рупора для меншого. Однак такий "рупор" далеко не оптимальний: адже його форма проектується, перш за все, для отримання найменшої нерівномірності АЧХ на середніх частотах. Завдання оптимізації форми великого дифузора для одночасного вирішення обох завдань на сьогоднішній день повною мірою не вирішено. Якщо порівняти АЧХ гучномовця, описаного в цій статті, та АЧХ гучномовця Q9C фірми KEF, показаної на рис. 2, то не можна не помітити їх дивовижної подібності в області частот вище 5 кГц. Частоти, на яких спостерігаються піки та провали АЧХ, в обох гучномовців практично збігаються. У цьому вся проявляється особливість поведінки коаксіальних головок такої конструкції на високих частотах. Однак у ситуаціях, коли потрібна висока просторова однорідність звукового поля, коаксіальним головкам практично немає альтернативи, а гучномовець центрального каналу – це саме такий випадок. Людське вухо дуже чутливе до тонального дисбалансу у сфері середніх частот, але легко "прощає" нерівномірність АЧХ на високих частотах. У гучномовці використана модифікація головки з опором звукової котушки НЧ випромінювача, рівним 4 Ом. У продажу вона зустрічається під назвою WP172SCOAX. Нижче наведено основні параметри НЧ секції цієї голівки. Основні технічні характеристики Частота основного резонансу, Гц.
Незважаючи на те, що гучномовець вийшов досить басовитим, при його використанні спільно з ресивером для домашнього кінотеатру спектр сигналу, що подається, краще обмежити знизу частотою 80 Гц, рекомендованої стандартом ТНХ. Це запобігатиме виникненню інтермодуляційних спотворень через перевантаження гучномовця низькочастотними сигналами та підвищить "прозорість" звучання на середніх частотах. А відтворенням басу нехай краще займеться сабвуфер, в який ресивер направить низькі частоти. література:
Автор: Д. Горшенін, м. Москва; Публікація: radioradar.net
Штучна шкіра для емуляції дотиків
15.04.2024 Котячий унітаз Petgugu Global
15.04.2024 Привабливість дбайливих чоловіків
14.04.2024
▪ Тяжкі спадкові хвороби захищають від інфекцій ▪ Частина мозку, винна в нікотиновій залежності ▪ Побито рекорд передачі даних по оптоволокну
▪ розділ сайту Довідкові матеріали. Добірка статей ▪ стаття Мікроскоп на поверхневих плазмонах Історія винаходу та виробництва ▪ стаття Що таке планктон? Детальна відповідь ▪ стаття Оператор call-центру. Посадова інструкція ▪ стаття Спіральна ДМВ антена. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page