Кілька років тому радіоаматор А. Журенков запропонував для зниження нижньої межі діапазону відтворюваних гучномовцем частот використовувати здвоєні головки [1]. На жаль, в радіоаматорського практиці цей метод розширення діапазону в бік низьких частот широкого поширення не отримав. І пов'язано це, швидше за все, з відсутністю доступної методики розрахунку гучномовців зі здвоєними головками. У статті зроблена спроба заповнити утворився пробіл і дати радіоаматорам деякі рекомендації щодо розрахунку гучномовців зі здвоєними головками.
Відомо, що при розрахунку будь-якого гучномовця виходять зазвичай з параметрів використовуваної в ньому головки [2]. Здвоювання головок призводить до зміни тільки одного з цих параметрів
загального еквівалентного обсягу. Так, при здвоюванні головок з еквівалентними обсягами Vе1 і Vе2 їх загальний еквівалентний обсяг Vе = (Vе1i + Vе2) / 4. Вся методика подальшого розрахунку гучномовців зі здвоєними головками не відрізняється від розрахунку гучномовців з одинарними головками як для закритого ящика, так і для фазоінвертора [2].
Для точного визначення еквівалентного обсягу головки рекомендують використовувати вимірювальний ящик. Якщо відповідного вимірювального ящика дістати не вдалося, для визначення еквівалентного обсягу головки (в літ pax) можна скористатися прибл-женной формулою: Vе = 0,875 * Сг * Dе4 де Сг - гнучкість коливальні системи головки, см / г, виміряна за методикою. запропонованої в [3]; D е - діаметр дифузора без гофра, см.
Знайдене значення Vе можна використовувати при розрахунку ящика гучномовця, а після його виготовлення провести більш точні вимірювання.
Кілька слів про ККД гучномовця з парними головками. Залежність його від параметрів описується виразом [2]: ККД =
де с - швидкість звуку, К - безрозмірна величина, постійна для даного типу головки і акустичного оформлення. V - заданий обсяг ящика гучномовця.
Наведена формула показує, що платою за зниження нижньої граничної частоти відтвореного гучномовцем діапазону є зменшення його ККД.
Це, однак, з лишком окупається тим. що при здвоюванні головок зменшуються всі види спотворень відтвореного ними сигналу. Крім причин, на які вказувалося в [1], цьому сприяє ще одна важлива обставина. Справа в тому, що нерівномірність звукового поля всередині ящика гучномовця призводить до сильної нерівномірності його АЧХ. Нерівномірний розподіл звукового тиску всередині ящика може, крім того, стати причиною деформації дифузора (особливо легкого і тонкого) головки, що, в свою чергу, сприяє виникненню нелінійних і інтермодуляціонних спотворень.
У разі використання здвоєних головок всі ці неприємні явища виникають лише на внутрішній голівці, на зовнішньої же, завдяки демпфуюча дії укладеного між головками повітря, значно послаблюються.
Для усунення джерела цих спотворень частотний спектр коливань, що подаються на внутрішню головку, в залежності від розмірів гучномовця рекомендується обмежити до 100. 300 Гц. Послабити шкідливий вплив внутрішніх резонансів ящика на якість відтворення можна і установкою між головками або на тильній стороні внутрішньої головки панелей акустичного опору (ПАС). В обох випадках ПАС рекомендується розміщувати в отворах діффузородержателя головок. Слід також мати на увазі, що ПАС знижує добротність головки, а це може виявитися досить до речі, оскільки в деяких випадках дозволить використовувати підсилювач НЧ без ПОС по току.
Відомо, що якість звучання гучномовця залежить від рівномірності не тільки АЧХ, а й ФЧХ, Згладжування ФЧХ домагаються як в електричному (шляхом вибору відповідних розділових фільтрів), так і в акустичному трактах (керуючись рекомендаціями, наведеними в [4]).
Певного вирівнювання фаз, випромінюваних головками звукових коливань, можна досягти, наприклад, розташуванням звукових котушок головок в одній площині, перпендикулярній акустичної осі гучномовця. Однак вказана міра часто виявляється недостатньою, особливо при використанні головок зі значно відрізняються масами рухомих систем і з дифузорами з матеріалів різної щільності. У першому випадку це пояснюється тим, що фазові зрушення, що вносяться головками на середніх і вищих частотах, при інших рівних умовах тим більше. чим більше маса рухомої системи, а в другому - тим, що фазові зрушення залежать від швидкості поширення звукових хвиль по поверхні дифузора.
Ці обставини змушують висувати вперед низкочастотную головку по відношенню до среднечастотной, а среднечастотную - по відношенню до високочастотної. Необхідний додатковий зсув головок можна знайти експериментально, подавши на вхід підсилювача, з яким працює гучномовець, напруга прямокутної форми частотою 0,7fр (тут fp - частота розділу) і спостерігаючи перехідний процес сигналу, що знімається з вимірювального мікрофона, встановленого на акустичній осі головок.
З огляду на викладені вище міркування, здвоєні головки, що працюють в низькочастотному ланці, слід встановлювати, керуючись малюнком. Якщо ж вирішено використовувати здвоєні головки і в середньочастотному ланці, то їх потрібно розташувати диффузорами один до одного, як рекомендовано в [1].
Корпус гучномовця (700Х400х360 мм) виготовлений з ДСП товщиною 20 мм. Передня стінка склеєна з двох аркушів ДСП, її товщина - 40 мм. Така ж товщина і циліндричної накладки діаметром 300 мм з того ж матеріалу, закріпленої з зовнішньої сторони передньої панелі. Отвір в накладці діаметром 230 мм збігається з отвором в передній панелі під низькочастотні головки.
Одна з них закріплена з внутрішньої сторони передньої панелі, інша з зовнішньої сторони накладки. Головка ЗГД-42 укріплена із зовнішнього боку передньої панелі над низькочастотних вузлом великою віссю вертикально. З внутрішньої сторони вона прикрита ковпаком, обсяг якого (близько 2 літрів) заповнений ватою. Для збільшення жорсткості ящика між передньою і задньою, а також між бічними стінками встановлені металеві розпірки. Внутрішні стінки ящика обклеєні повстю завтовшки 20 мм.
Труба фазоінверсного отвори (встановлена на передній панелі) має внутрішній діаметр 80 і довжину 160 мм. вважаючи і товщину передньої стінки.
Гучномовець можна виконати і у вигляді закритого ящика. В цьому випадку гладка АЧХ на низьких частотах виходить при нульовому вихідному опорі полосного підсилювача, а нижня межа відтвореного гучномовцем діапазону частот підвищується до 40 Гц. Якщо в такий гучномовець встановити розділові фільтри з частотою розділу 400. 500 Гц, то його можна використовувати практично з будь-яким підсилювачем, що працюють на навантаження 4 Ом.
Вірність відтворення музичних програм гучномовця в обох виконаннях вельми висока.
ЛІТЕРАТУРА
1. Журенков А. Здвоєні динамічні головки. Радіо. 1979. № 5. с. 48.
2. Виноградова Е. Л, Конструювання гучномовців із згладженими частотними характерістікамі.- М. Енергія, 1978.
3. Ефруссі М. Розрахунок громкоговорітелей.- Радіо 1977 № 3. с. 36-37.
4. Валентин і Віктор Лексина. Однополосний або багатосмуговий? Радіо, 1981. № 4, с.35-38.
Винагородити Я зібрав 0 0