Простий гучномовець з акустичним лабіринтом. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Акустичні системи

 Коментарі до статті

Різноманітність варіантів акустичного оформлення гучномовців дозволяє різною мірою реалізувати можливості електричного тракту. Найбільшого поширення у радіоаматорів набули такі конструкції, як "закритий ящик" та "фазоінвертор" - вони досить прості у виготовленні. Дещо рідше використовується акустичне оформлення з пасивними випромінювачами, панелями акустичних опорів (ПАС), і дуже рідко - акустичний лабіринт. Тут позначаються певні складнощі його конструкції. У цій статті пропонується опис гучномовця з акустичним лабіринтом, що вдало поєднує простоту виготовлення і хороші, на відгук автора, звукотехнічні параметри.

Лабіринт являє собою ряд встановлених у корпусі гучномовця внутрішніх перегородок, що утворюють зигзагоподібні канали, якими звукові коливання від задньої сторони дифузора головки проходять до вихідного отвору лабіринту. Якщо довжина "проходу" буде близькою до Х/2 на найнижчій частоті (при 50 Гц Х/2 = 3,4 м), то випромінювання з вихідного отвору лабіринту збігається по фазі з випромінюванням від передньої сторони дифузора. Іншими словами, лабіринт дозволяє покращити відтворення низькочастотної ділянки звукового діапазону. Іншою перевагою лабіринту є те, що тильна сторона дифузора випромінює звукові коливання практично у відкритий простір, що виключає компресію та пов'язане з нею підвищення резонансної частоти НЧ головки. Відносно короткі коліна лабіринту (набагато менше X) перешкоджають утворенню стоячих хвиль, а покриття їх звукопоглинаючим матеріалом діє подібно до ПАС. Площа перерізу каналу лабіринту зазвичай роблять близьким до площі дифузора.

Довгі роки конструктори прагнули побудувати АС із круговою характеристикою спрямованості. Нагадаємо, що ця характеристика залежить від відношення 1/Х, де 1 – лінійні розміри гучномовця. У ящику з розміром I щодо 1/Х s 1 (тобто на частотах не вище 1 кГц) ширина характеристики спрямованості становить приблизно ±50°, а для відношення (1/X - 10 (т. е. на частотах близько 20 кГц) – менше ±20°.

Для розширення діаграми випромінювання гучномовців в галузі вищих звукових частот ще в післявоєнні роки було запропоновано використовувати грати, що розсіюють, і акустичні лінзи. Незважаючи на труднощі виготовлення таких пристроїв, вони і зараз застосовуються деякими фірмами (наприклад, фірмою АIWА). Однак повністю і просто вирішити задачу отримання кругової характеристики спрямованості гучномовців. вдалося тільки недавно за допомогою конусів, що розсіюють, встановлюються навпроти вертикально розташованих ВЧ головок [1-3].

Кругові характеристики спрямованості дозволяють отримати рівномірне звукове поле горизонтальній площині у всій смузі частот. У такому "просторовому" звуку зона стереоефекту значно розширена.

З урахуванням вищевикладеного було розроблено доступний для самостійного виготовлення гучномовець з акустичним лабіринтом. Для його корпусу не потрібна ні товста фанера. ні ДСП, обклеєні зсередини дефіцитними звукопоглинаючими матеріалами. Він виконаний у вигляді жорсткого вібростійкого циліндра, що виключає будь-які коливання його стінок. Розріз циліндра із встановленими в ньому головками показаний на рис. 1.

У гучномовці використана НЧ головка 16 - 35ГДН-1-4, СЧ 8 - ЗОГДС-117 (можна і ЗОГДС-1-8). ВЧ 3 – 6ГДВ-4-8. Циліндри СЧ блоку 10 та НЧ блоку 15 склеєні з шпалер. Загальна товщина стінок 10 мм. Жорсткість циліндрів збільшена за рахунок вклеювання всередину корпусу фанерних дисків, на яких закріплені НЧ і СЧ головки, сегментів 17 (рис. 2), розгорнутих відносно один одного на 180° і утворюють акустичний лабіринт. Для акустичного демпфування НЧ і СЧ головок застосовано м'яку повсть товщиною 5...6 мм зі штучної вовни. Він виготовляється НДІ нетканих матеріалів (м. Серпухів) під назвою "полотно голкопробивне теплошумоізоляційне" (ТУ-РФ17-14-13-127-95) та продається в господарських магазинах. Застосування цього матеріалу дозволяє суттєво згладити АЧХ НЧ та СЧ головок.

Внутрішні диски виготовлені з фанери (можна ДСП) товщиною 16 мм (верхня панель 1 і нижня основа 19 гучномовця, диск 9 для кріплення СЧ головки 8 і основа СЧ блоку 10, диск 13 для кріплення НЧ головки 16) і 10 мм (сегменти 17 лабіринту). У нижній підставі 19 корпусу гучномовця (рис. 3) висвердлено 22 отвори 20 діаметром 18 мм для виходу звукових коливань, після чого до нього приклеєна натягнута тканина, що виконує функції ПАС.

Диски та сегменти виточують на токарному верстаті або вирізують різцем [4]. Для кріплення НЧ та СЧ головок у дисках 9 та 13 вирізають отвори. Знизу за допомогою шурупів до них кріплять металеві прямокутники розміром 25x10x4 мм. У центрі цих прямокутників є різьбові отвори, в які вкручують стійки 7 і 12, що кріплять головку до дисків через гумові прокладки.

Збирають гучномовець у такій послідовності. Спочатку монтують "етажерку* лабіринту з сегментів 17, відстань між якими фіксують металевими втулками 18 діаметром 10 мм. Для цього через сегменти та втулки пропускають стрижень з різьбленням на кінцях (на малюнку не показаний), що стягує деталі "етажерки", за допомогою гайок, під які необхідно підкласти щільні гумові шайби, що забезпечують натяг при можливому усиханні сегментів.Перед збіркою сегменти 17 лабіринту 11 обклеюють повстю, в якому вирізають (висікають) отвори діаметрами 12...18 мм так, щоб втулки 13 спиралися безпосередньо на матеріал сегментів. фіксації відстані між "етажеркою" лабіринту та диском XNUMX НЧ відсіку тимчасово встановлюють технологічну смугу потрібної висоти, вирізану з гофрованого картону та згорнуту в циліндр.

Після висвердлювання отворів в сегментах 17 і дисках 9 і 13 для пропуску сигнальних проводів можна приступати до складання НЧ відсіку 15. Для цього "етажерку" лабіринту разом з диском 13 і картонним циліндром, що його фіксує, обклеюють одним шаром щільного паперу. Потім збирають СЧ відсік 10. На його підставу 9 диск попередньо наклеюють один шар повсті, потім накладають на нього наступні шари, фіксуючи їх в декількох місцях за допомогою дрібних цвяхів. Відстань між основою та диском у цьому відсіку також фіксують картонним циліндром та обклеюють відсік одним шаром щільного паперу. Підготовлений таким чином СЧ відсік розташовують на відстані 70 мм нижче за нижній сегмент "етажерки" (також за допомогою смуги технологічного картону), і на обидва відсіки 10 і 15 наклеюють ще один шар щільного паперу. Після висихання цього шару весь циліндр обклеюють шпалерами, поступово доводячи товщину стін до 10 мм.

На один гучномовець приблизно знадобиться 2...3 рулони шпалер довжиною 11 м і 3...4 л клею ПВА. Кожен проклеєний шар повинен добре просохнути. Після закінчення склеювання верхні та нижні нерівні торці циліндра акуратно обрізають. Потім ножівкою відрізають відсік 10.

Перед складання гучномовця всі внутрішні сторони відсіків 10 і 15 необхідно обклеїти шаром повсті 11. Наступні шари (їх кількість показано на рис. 1) зміцнюють невеликими цвяхами. Крім того, весь внутрішній об'єм відсіку 10 рівномірно заповнюють розпушеною ватою (100... 150 г). Подальше складання ясна з рис. 1. Стійки 12 у верхній частині мають хвостовики з різьбленням М5, на які надягається СЧ відсік 10. Під стійки кріплення 7 і 12 необхідно підкласти гумові шайби. Відсік 10 також закріплюється через шайби, для чого у його повстяному покритті попередньо вирізають отвори відповідного діаметра (на рис. 1 не показані).

Конуси 5 і 6, що розсіюють, можна виточити з дюралюмінію або виготовити з фанери, як це рекомендовано в [1]. Їхні діаметри на 20...30 мм повинні перевищувати діаметри діафрагм відповідних головок. Кут між утворює конуса 6 та горизонтальною поверхнею становить 45°. Стійки 4 мають хвостовики з різьбленням, на які встановлюють 6 конус (конус 5 приклеюють). ВЧ головку 3 кріплять на стійках 4 хвостовиками стійок 2. До цих же стійк гвинтами кріплять верхню панель 1 гучномовця.

Корпус гучномовця (відсіки 10. 15 і 21) обклеюють будь-яким декоративним матеріалом, наприклад, плівкою, що самоклеїться, або штучною шкірою. Отвори для виходу звуку затягують пружною пластмасовою сіткою. Стики між сіткою та декоративним матеріалом закривають матер'яною або шкіряною стрічкою 14.

У циліндричному відсіку 21, також склеєному з паперу, розміщуються розділові фільтри. Про них слід сказати докладніше. Часто в розділових фільтрах між НЧ та СЧ головками включають фільтр першого порядку, що складається тільки з конденсатора. Передбачається, що цього достатньо, оскільки в СЧ головці є природний спад АЧХ в низьких і низьких частотах. Однак фільтр першого порядку (особливо за великої потужності сигналу) може призвести до появи інтермодуляційних спотворень, оскільки погано відфільтрований низькочастотний сигнал при попаданні на СЧ головку нагріває її звукову котушку. Відповідно опір котушки змінюється із частотою коливань невідфільтрованого низькочастотного сигналу. В результаті струм, що протікає по котушці СЧ головки, буде промодулирован цим сигналом, що і спричинить появу інтермодуляційних спотворень [5]. Тому в пропонованих розділових фільтрах застосовані не тільки ФНЧ та ФВЧ, а й смуговий фільтр, що обмежує діапазон СЧ головки. Схема фільтрів показано на рис. 4. Частоти їх розділу 500 та 5000 Гц. Фільтри змонтовані на друкованій платі зі склотекстоліту. Конденсатори С1 (К76П-1) та С2 (К73-16) для зменшення вібрації ізольовані від плати м'якими прокладками, а каркаси котушок індуктивності – гумовими шайбами. Осі підстроювальних резисторів (ППБ) виведені на нижню основу відсіку 21.

АЧХ окремих ланок гучномовця не знімалися, оскільки можливості застосованих головок та фільтрів досить добре відомі. Оцінювалася лише загальна АЧХ гучномовця, особливо у галузях розділу смуг, з її вирівнювання з допомогою підстроювальних резисторів R2 і R4 (рис. 4).

Оціночні вимірювання проводилися на відкритій лоджії за допомогою мікрофона МКЕ-3 та осцилографа. Мікрофон розміщувався в точці, віддаленій від НЧ та ВЧ головок на відстань 1 м. Як джерело сигналу використовувався звуковий генератор. Вимірювання показали, що отримана АЧХ не відрізняється від типової ЧХЧ (частотна характеристика чутливості) мікрофона: плавний спад нижче 40 Гц та вище 15 кГц. Гранична шумова потужність гучномовця – 70 Вт, електричний опір – від 5 до 7 Ом.

Кращою оцінкою звучання будь-якого звуковідтворювального комплексу є все ж таки безпосереднє прослуховування відтворюваних ним музичних програм, а воно показало, що незважаючи на застосування в гучномовці головок середньої якості стереофонічне звучання було чистим і природним і не втомлювало слух при тривалому прослуховуванні, а це говорить про відсутність та інтермодуляційних спотворень.

Показана на рис. 5 фотографія ілюструє зовнішній вигляд та пристрій гучномовця зі знятою декоративною сіткою.

Підставками для гучномовця можуть бути, наприклад, меблеві кульові опори або конусні ніжки з гумовими прокладками.

література

1. Шоров Ст., Янков Ст. Акустична система для самостійного виготовлення. - Радіо. 1997. № 4. с. 12-14.
2. Шоров Ст, Янков Ст Трисмугова АС просторового звуку. – Радіо, 1998. № 2. с. 20-22.
3. Гучномовець із круговим випромінюванням. - Радіо. 1998 № 7. с. 54.
4. Верховцев О. Г., Лютов К. П. Практичні поради майстру-аматору. - Л.: Енергомашвидав, 1987. с. 89.
5. Агєєв С. Чи повинен УМЗЧ мати малий вихідний опір? – Радіо, 1997. № 4.с. 14-16.

Автор: М.Сіротюк, м.Москва

Дивіться інші статті розділу Акустичні системи.

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 Воронячі надздібності 09.01.2019 Новокаледонські ворони здатні на око визначати вагу будь-якого об'єкта. Орнітологи з університетів Британії, Німеччини та Нової Зеландії дізналися, що ворони мають здатність обчислювати вагу предмета на око. Для всіх вважалося, що найрозумніші тварини - це шимпанзе, проте вчені довели, що ворони є розумнішими за мавп. У ході експериментів було доведено, що ворони здатні визначати вагу будь-якого предмета на відстані, чи то в русі, чи ні. Однак мавпи не мають таких надздібностей, вони лише можуть розподілити вагу, але на око визначити, який з предметів важче їм не вдалося. Ворони пройшли два етапи тестування. У першому етапі вони визначали який із предметів важче і кидали їх у колбу, але в другому - предмети повісили навпроти вентиляторів, і ворони як і визначили з відривом, який із предметів важче. До сьогодні таких здібностей мала лише людина. Новокаледонські ворони дивують своїм над розумом. Відомо, що вони навіть здатні створювати знаряддя праці, а тепер ще це відкриття.

Інші цікаві новини:

▪ Нейроморфний чіп Intel Loihi 2

▪ До розшифрування людського геному

▪ Інтернет уздовж залізниці

▪ Запас ходу електромобіля залежить від температури за бортом

▪ Пульт дистанційного керування вчителем

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Велика енциклопедія для дітей та дорослих. Добірка статей

▪ стаття Дієсловом палити серця людей. Крилатий вислів

▪ стаття Скільки літературних персонажів створив французький письменник Жорж Сіменон? Детальна відповідь

▪ стаття Розбирання в металобрухт вагонів, виключених із інвентарю. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Вакси. Прості рецепти та поради

▪ стаття Варіант блоку живлення антенного підсилювача. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

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