Текст книги "Акустическое оформление динамических головок в виде щитов с групповым излучаетем (СИ)"

Автор книги: Анатолий Матвиенко

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 2 страниц)

Щит должен обладать жёсткостью, не вибрировать – т.е. не являться источником звуковых колебаний, поэтому иметь достаточную толщину. Т.к. многочисленные отверстия под головки ослабляют щит, рекомендуется усилить его с обратной стороны брусками по периметру и брусками вдоль массива динамиков.

К элементам щита за пределами зоны установки головок и к боковинам требования мягче, они служат преимущественно для удлинения пути звуковой волны до акустического короткого замыкания и устойчивости конструкции. Боковины допускается делать съёмными или поворотными.

В случае сомнений – является ли щит источником звуковых колебаний из-за недостатка жёсткости, имеет смысл оклейка задней поверхности щита и боковин любым демпфирующим материалом, включая автомобильные бесшумки; некоторое конструкторы обтягивают карпетом (обычно используемым для автомобильных сабвуферов) щит и с лицевой, и с обратной стороны.

Щ-ГИ не требует шипов, модных в Hi-End-акустике, лист щита и боковины максимально прижаты к полу. Рекомендовано применение войлочных или резиновых прокладок, чтоб опоры не царапали пол и обеспечивали отсутствие щелей между щитом и полом. При отсутствии боковин и подставки к торцам щита крепятся горизонтальные бруски-опоры для устойчивости.

Макетирование

Перед самой трудоёмкой операцией – вырезанием вертикальной детали Щ-ГИ (собственно щита) – рекомендуется опробовать конструкцию на макете, то есть установить динамики на щит из отходов 4-мм фанеры или даже 4-мм ДВП (задние стенки старых мебельных шкафов). Пойдёт OSB-плита. Относительную прочность должна иметь зона крепления динамиков, продолжение щита в стороны и боковины достаточно сделать из гофрокартона – общее представление о звучании АС будет получено, хотя останутся призвуки и дребезжания от малой жёсткости системы, ими можно пренебречь на момент прикидки нужного количества динамиков и геометрии расположения. В качестве материала для макетов упоминаются даже упаковки от холодильников.

Неплохо, если для стереосистемы изготовлены два разных макета – можно сравнить и определить наилучшую геометрию будущей АС Щ-ГИ.

Для информации: стандартные размеры испытательного щита для головок, на которых замеряются их параметры, составляют 1650х1350.

Если перед постройкой щита собраны динамики хотя бы на один канал стереосистемы, то до разметки щита рекомендуется разложить все динамики на полоске обоев или листе ДВП – уточнить геометрию их расположения, добиться минимальных зазоров.

Установка головок

Неаккуратно вырезанные отверстия маскируются установкой головок снаружи. Большинство крепит именно так.

Если их привинтить с тыльной части, звучание, по мнению большинства, не меняется. Образующаяся впереди диффузора труба слишком короткая (равная по длине толщине щита), чтобы создаваемые в ней резонансы давали слышимый эффект. Существует, тем не менее, устойчивая точка зрения, что объём воздуха между диффузором и передней плоскостью щита влияет на отдачу по НЧ, это ещё одна причина монтажа динамиков снаружи.

Резиновая прокладка между корзиной и щитом, как и амортизирующие втулки на винтах/шурупах, не столь важны, как при монтаже тяжёлых НЧ-головок на резиновом подвесе, особенно в ЗЯ и ФИ. Желательно смазывание бесцветным силиконовым герметиком, он при застывании даёт пластичную прокладку, либо нанесение в месте контакта корзины со щитом тонкого слоя обычного детского пластилина.

Фрезеровать углубления под корзины в теории желательно, чтобы диффузор с лицевой поверхностью образовывал единую плоскость. Но пренебрегшие этим советом на качество звучания ни разу не жаловались. Кроме того, фрезеровка углублений под близко посаженные корзины уменьшает прочность щита.

Смещение ВЧ-головки относительно плоскости ШП-головок теоретически имеет смысл, но в реальности появляющиеся фазовые искажения не ощутимы на слух. Поэтому ВЧ-головка привинчивается как удобнее, лишь бы была направлена на слушателя. Три и более ВЧ головки имеет смысл разместить в разных плоскостях, центральную параллельно щиту, другие развернуть вправо и влево под углом 10-15 градусов для улучшения диаграммы направленности АС.

Желательна оклейка корзин звукопоглощающим материалом для устранения призвуков.

Распайка головок

ВЧ-головка (если она нужна) присоединяется через последовательно включённый неполярный конденсатор ёмкостью 0.5-4.7 мкФ, ёмкость подбирается на слух – на этой головке не должны быть слышны голоса певцов и основная мелодия, а преимущественно тарелки ударной установки и треугольник в симфонической музыке. Возможно, также придётся присоединить последовательно с головкой и конденсатором резистор сопротивлением (ориентировочно) от 4 до 16 Ом, чтоб уменьшить избыточный подъём ВЧ ('циканье'). Номиналы подбираются экспериментально, можно установить галетные переключатели с магазином ёмкостей и сопротивлений, чтобы изменять АЧХ в области высших частот в процессе эксплуатации, предусмотреть полное отключение ВЧ-головки.

ШП-головки соединяются последовательно-параллельно или последовательно. Желательно включить их, чтобы номинальное сопротивление АС было близко к стандартным значениям в 4, 6, 8 или 16 Ом. Если Щ-ГИ планируется к эксплуатации с ЛУНЧ, надо учитывать параметры ламп и выходного трансформатора, рассогласование сопротивления нагрузки влечёт увеличение искажений. УНЧ средней мощности на транзисторах или микросхемах, рассчитанный на сопротивление нагрузки 4 Ома, без искажений будет работать с более высокоомной нагрузкой, только несколько упадёт отдаваемая мощность.

Пример соединения 8 динамиков сопротивлением 4 Ома каждый: паяются 4 пары из двух параллельных головок, потом эти пары включаются последовательно, суммарное сопротивление – 8 Ом. Либо 4 динамика последовательно, обе четвёрки между собой параллельно, также 8 Ом.

Соединение динамиков с равным сопротивлением подчиняется тем же формулам, что и в школьном учебнике физики для обычных резисторов: при последовательном включении сопротивление равно сумме сопротивлений всех головок, при параллельном – сопротивлению каждой головки, делённой на их количество.

Сопротивление, измеренное омметром, меньше номинального, так как последнее указывается в паспортных данных по переменному току; на высоких частотах оно значительно выше. Поэтому при выборе схемы включения учитывается только паспортное значение сопротивления.

Для сохранения фазировки при последовательном соединении плюс одной головки соединяется с минусом следующей. При параллельном – все плюсы соединяются между собой и минусы между собой. В АС все плюсы ШП-головок должны 'смотреть' по проводке в сторону плюсовой клеммы.

Если нужно коммутировать разные головки, возникают нюансы. Например, если соединить последовательно 4 шт 4ГД-35 (получится 16 Ом), 4 шт 5ГДШ-1-4 (тоже 16 Ом) и обе цепочки параллельно, то получится стандартное значение 8 Ом. Но это не оптимально. Паспортная мощность первых головок – по 8 Вт, 5ГДШ-1-4 – по 5 Вт, а нагружены они будут одинаково. Кроме того, у 4ГД-35 чувствительность выше, и особая детализация звука вследствие уникальной микродинамики, присущая 5ГДШ-1-4 (или 5ГДШ-4-4), просто будет заглушена более громким звуком крупных головок.

Можно в параллель включить три цепочки по 4 шт 4-омных овала и одну с 4 шт 4ГД-35, получится стандартное сопротивление нагрузки 4 Ома. Этот вариант от дефицита головок – последовательно-параллельные 16 штук 5ГДШ-1-4, включённые 4х4, по мнению многих, звучат лучше, чем какие-то в смеси с 4ГД-35, зато 4ГД-35 дают лучшую отдачу по басам.

Некоторое улучшение микродинамики 4ГД-35 происходит после размятия и обработки воротника герленом.

Если в АС установлены не две, а три группы разнотипных головок, проблемы сочетаемости ещё острее.

http://forumimage.ru/show/104931791][img]http://forumimage.ru/thumbs/20170119/148482764190912188.jpg

Головки лучше всего соединять медной моножилой максимально возможного сечения, до шестёрки (провод для присоединения варочных панелей в бытовой электропроводке), уделять внимание качеству пайки.

Фазирование ШП-головок обязательно, иначе резко падает отдача по НЧ. Фазирование производится при помощи батарейки. Если при кратковременном касании батарейкой контактов диффузор толкается вперёд, маркируется контакт динамика, на который подали плюс напряжения, это – плюс динамика.

Фазирование ВЧ-головки не обязательно, она может быть включена и в противофазе к ШП. Проверяется на слух, часто заметить разницу в звучании не удаётся.

После окончательной сборки рекомендуется проверить фазировку кратковременной подачей постоянного напряжения в единицы вольт на АС – все диффузоры ШП-динамиков должны смещаться в одну сторону.

Акустический кабель допустимо распаять, а не соединять с АС через разъём. Возможно использование медного многожильного провода для бытовой электропроводки на 220 В в ПВХ-изоляции, важно лишь выбрать максимально возможное сечение для минимизации потерь, до 6 мм2. Два одиночных многожильных провода имеют меньшую ёмкость, чем два в общей ПВХ-изоляции, соответственно – в меньшей степени происходит шунтирование АС ёмкостью кабеля. Чем длиннее провод – тем больше его влияние, наименьшее оно у моноблоков, расположенных вблизи АС. Хуже всего китайские дешёвые алюминиевые акустические провода, которые только покрыты медью.

Отделка Щ-ГИ

Щит из МДФ, ламинированного ДСП, ДВП или ламинированной фанеры, аккуратно собранный, в отделке может и не нуждаться.

Отделка (до установки головок либо их придётся извлечь) производится методом оклейки самоклеящейся плёнкой, искусственной кожей или покраской.

Съёмный гриль представляет собой рамку с натянутой акустически прозрачной тканью или сеткой, он частично или полностью маскирует огрехи крепления динамиков и их разный цвет. Одиночные решётки грилей могут стоить дороже динамиков, кроме того, они в большей степени влияют на звучание, чем сетка или радиоткань, поэтому в щитах обычно не применяются. В сэндвичевой конструкции щита ткань или сетка в отверстиях может быть проложена между слоями фанеры или ДВП, как это делается с тканью в панелях акустического сопротивления.

Выбор УНЧ

Для прослушивания музыки через Щ-ГИ в домашних условиях подходит ламповый двухтактный самодельный стереоусилитель мощностью от 8 до 20 Вт, больше – лучше. При этом средняя отдаваемая в нагрузку мощность для комфортной громкости составляет обычно не выше 2х3 Вт, запас 2х20 и более необходим для качественного воспроизведения пиков сигнала.

Усилитель должен быть охвачен глубокой ОООС, иначе из-за высокого выходного сопротивления ЛУНЧ и отсутствия механического демпфирования колебания диффузоров будут неуправляемыми, со значительными искажениями звука.

Не рекомендованы для Щ-ГИ триодные одноктактники с отсутствием ОООС, имеющаяся местная ООС оконечного каскада может быть недостаточна.

В идеале коэффициент трансформации выходного трансформатора должен уточняться экспериментально – подключением АС к разным отводам вторичной обмотки в процессе настройки, для оптимального режима работы выходных ламп с конкретной нагрузкой. Желательно наличие ЛУНЧ уже в момент подготовки к сборке Щ-ГИ – тогда оптимальное сопротивление нагрузки подбирается также выбором количества динамиков и схемой их включения, проверяется на макете.

Паспортная мощность совокупности головок Щ-ГИ выбирается минимум в 2 раза больше максимальной мощности УНЧ. Как правило, если в массиве 12 и более головок на канал, их суммарной мощности достаточно для ЛУНЧ со стандартной схемой РР на 6П14П или 6П3С. В идеале рассеиваемая мощность на каждой головке при средней громкости не должна превышать 100 мВт, это достигается установкой 25-50 головок и эксплуатации УНЧ не на предельной мощности. Так как чувствительность щита с большим количеством головок обычно превышает 100 Дб, при подводимой средней мощности более чем 2-3 Вт на канал находиться со щитами в комнате некомфортно из-за избытка громкости.

Усилители на микросхемах и дискретных транзисторах также лучше звучат с Щ-ГИ, чем с другими АС. Следует избегать схем усилителей без ООС, однако чрезмерно глубокая ООС выхолащивает звук, желательно правильно подобрать резистор ООС, обычно он включён между выходом и входным дифференциальным каскадом. В наибольшей степени подходят полупроводниковые схемы с усилителями тока в оконечном каскаде (ИТУН) и на полевых транзисторах.

Допустима установка УНЧ непосредственно в АС, например – позади щита на его подставке, отделение деталей УНЧ от динамиков акустической перегородкой не требуется, желательно только оградить высоковольтные цепи и горячие колбы ламп от возможного прикосновения людей и животных.

Тестирование щитов

Желательно проверить сопротивление Щ-ГИ тестером, оно не должно значительно отличаться от расчётного, АС обеих каналов стереосистемы предполагаются равными. Если сопротивление меньше – где-то замыкание, больше – обрыв в какой-то из групп динамиков.

Достоверное измерение АЧХ Щ-ГИ требует специальных помещений, транзисторного УНЧ с линейной АЧХ и измерительного микрофона, что сложно в любительских условиях. Как правило, измерение параметров не требуется, достаточно подключить к широкополосному усилителю на любой копеечной популярной микросхеме (TDA2030, TDA2050), на его вход подаётся синусоидальный сигнал с выхода звуковой карты ПК, на котором установлен любой программный генератор. Наиболее существенные провалы и пики АЧХ заметны на слух, так же как и призвуки от недостаточной жёсткости щита, щелей, дефектов динамиков. Пригодится синусоидальный сигнал (свип-тон) на аудиофайле из сборки 'Аудиодоктор'.

Объективная картина вырисовывается на открытом воздухе, вне помещения, влияющего на звучание АС.

Рекомендованный саунд для проверки воспроизведения НЧ:

https://www.youtube.com/watch?v=Iq0XJCJ1Srw

Если на 20-й секунде вы слышите тихонько контрабас, где музыкант смычком играет на самой толстой струне и зажимает в самом верху грифа струну, значит, вы услышите во всех произведениях низа, система воспроизводит 30 Гц.

Рекомендованный тестовый диск на торренте:

https://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=817425

Аудиодоктор:

https://rutracker.org/forum/viewtopic.php?t=782347

Если щит не оправдал ожиданий по отдаче низких частот, рекомендуется прослушать его в разных частях помещения, оставляя не менее 1 метра от задней стороны до стены. Недостаток басов часто проистекает от неправильной распайки головок (нарушения фазировки или ошибочной схемы включения), а также их недостаточной размятости.

На максимальной мощности и с подачей сигнала в диапазоне 60-80 Гц либо на музыкальном произведении с выраженной басовой составляющей нужно проверить вибрацию центральной части щита, если она заметна – принять меры к повышению жёсткости.