Акустическая система с щелевым фазоинвертором (8 гд-1 + 3 гдш-8 + 2 гд-36)

Как сделать акустическую систему своими руками

В этой статье описана конструкция малогабаритных акустических систем АС, предназначенных для использования в местах отдыха вдали от дома, которые обладают более высоким качеством воспроизведения музыкальных фонограмм, чем серийные переносные магнитофоны и магнитолы высоких классов.

В статье кратко обоснованы пути и причины выбора такого технического решения.

Данные акустические колонки могут быть построены начинающими радиолюбителями, так как требуют небольшое количество материалов, соответственно, малый объем трудозатрат на изготовление и просты в настройке. Технология изготовления акустических систем своими руками подробно описана в расчете на начинающих радиолюбителей.

Конструирование малогабаритных акустических систем своими руками было вызвано необходимостью во время отпуска вдали от дома слушать музыкальные записи с более высоким качеством, чем это позволяют переносные магнитофоны и магнитолы высоких классов. Речь не идет о высококачественном звучании категории Hi-Fi, поэтому необходимо было найти компромиссный вариант между качеством звучания и объемом аппарата.

Двухполосная акустика Мелодия-101-стерео

За основу была взята двухполосная акустическая система радиолы I класса «Мелодия-101-стерео» [2] с динамическими головками типов 10ГДН-1 (6ГД-6), 6ГДВ-1 (ЗГД-2) и с габаритными размерами 300x171x168 мм, но с другой конфигурацией и несколько меньшим объемом ящика акустической системы (фото в начале сайта).

Ящики были изготовлены из ламинированной фанеры толщиной 12 мм. Боковые стенки и лицевая панель, с вырезанными отверстиями под динамические головки, соединены между собой с помощью деревянных реек сечением 15×15 мм, клея ПВА и коротких гвоздей.

Гвозди должны входить в фанеру на глубину не более 8 мм. Задняя часть боковых стенок вначале также была обшита рейками сечением 15х 15 мм по всему периметру на расстоянии 12 мм от края для крепления задней стенки шурупами.

Обратите внимание

Первоначально ящик акустической системы был закрытого типа, в нем были установлены две электродинамические головки типов 25ГДН-3 (15ГД-14) и 6ГДВ-1 (ЗГД-2) с простейшим фильтром, аналогично «Мелодии- 101 -стерео», из одного разделительного конденсатора между головками емкостью 2 мкФ.

Эти динамики выбраны из следующих соображений:

  • диапазон воспроизводимых частот динамика 25ГДН-3 65-5000 Гц;
  • частота основного резонанса 55 Гц;
  • номинальное электрическое сопротивление 4 Ом;
  • диапазон воспроизводимых частот динамика 6ГДВ-1 5000…18000 Гц;
  • номинальное электрическое сопротивление 8 Ом [6].

В результате этого получается полная стыковка диапазонов воспроизводимых частот от 65 до 18000 Гц без среднечастотного динамика. Практические испытания звучания этой акустической системы на слух дали результат, который оказался ниже ожидаемого в части воспроизведения низших звуковых частот. Очевидно, сказалось уменьшение объема ящика.

Проанализировав все возможные способы повышения качества звучания, при тех же габаритах акустической системы, было принято решение дополнить ящик щелевым фазоинвертором с тыльной стороны и установить сдвоенные головки типа 25ГДН-3, у которых результирующий эквивалентный объем в два раза меньше, чем у одной такой же головки [1].

Объем имеющегося ящика, как бы, увеличивается почти в два раза для наружной головки, учитывая, что внутренняя головка занимает часть полезного объема. В результате уменьшение объема ящика по сравнению с акустической системой «Мелодии-101- стерео» было компенсировано применением сдвоенных головок.

Чертежи акустической системы

Конструкция акустической системе со сдвоенными динамиками и фазоинвертором показана на рис. 1, где обозначены:

  1. Перегородка фазоинвертора.
  2. Направляющая рейка.
  3. Рейки крепления боковых стенок, лицевой панели и задней стенки.

Более качественно воспроизводят низшие частоты звукового диапазона сдвоенные головки по типу «диффузор к диффузору» (рис.2), но они заваливают средние частоты.

При желании построить более высококачественную малогабаритную акустическую систему достаточно дополнить ее среднечастотной головкой, например, типа 3ГДШ-8 и разделительным фильтром аналогично использованному в акустической системе [5].

При этом высоту акустического ящика (рис. 1) необходимо увеличить на размер диаметра СЧ головки плюс 20 мм.

Сдвоенные динамики по типу «диффузор за диффузором», нормально воспроизводят средние частоты, так как диффузор наружной головки обращен к слушателю лицевой стороной, и улучшают воспроизведение низших частот и АЧХ по сравнению с одиночной головкой [3]. Данная колонка является двухполосной, что нужно учитывать, поэтому в данном случае вариант сдваивания головок по типу «диффузор за диффузором» является более приемлемым. Чертеж узла крепления сдвоенных головок показан на рис.3.

Для крепления сдвоенных головок к лицевой панели вырезают из фанеры толщиной 5…6мм
кольцо 10 с внутренним диаметром 110 мм и наружным — 160 мм, на которое соосно накладывают головку и размечают крепежные отверстия карандашом.

Отверстия просверливают сверлом диаметром 3,3 мм. Кольцо с отверстиями накладывают на место крепления сдвоенных головок к внутренней стороне лицевой панели 11 и размечают центры углублений для головок крепежных винтов 7.

В отверстия кольца 10 из фанеры вкручивают винты 7 М4 с круглыми головками и длиной 25 мм.

Если фанера очень плотная, можно предварительно нарезать в ней резьбу метчиком М4. После этого на лицевой панели делают углубления для головок крепежных винтов диаметром 7 мм и глубиной 4 мм.

Эту операцию необходимо выполнять очень осторожно, чтобы не просверлить панель насквозь.

Предварительно для точного размещения крепежных винтов углубления делают сверлом диаметром 2 мм, зажатым в ручные тиски, а затем таким же способом углубления расширяют сверлом диаметром 7 мм.

Важно

После этого кольцо со стороны лицевой панели и место его установки на внутренней стороне этой панели обильно смазывают клеем ПВА или эпоксидной смолой, включая углубления для головок винтов.

Кольцо устанавливают на место и прижимают или прибивают короткими гвоздями. Излишки клея с передней стороны лицевой панели сразу же удаляют влажным тампоном, а эпоксидной смолы — ацетоном.

Кольцо в таком состоянии находится до полной полимеризации клея (для надежности лучше выдержать 24 ч. так как прочность этого крепления очень важна).

Для сдваивания динамических головок необходим разделительный цилиндр 4, который герметизирует объем воздуха между диффузорами и на который опирается внутренняя головка. В авторском варианте цилиндр склеен из двух слоев линолеума на войлочной основе толщиной 5 мм. Внутренний диаметр цилиндра 114 мм, высота 60 мм.

Высота цилиндра может быть другой, в зависимости от модификации головок, но должна быть такой, чтобы зазор между диффузором внутренней головки и магнитной системой наружной головки был не менее 10… 15 мм. Для изготовления первого слоя цилиндра полоску линолеума 358×60 мм склеивают торцами клеем «Момент» войлочной основой внутрь и по наружной поверхности фиксируют скотчем.

Вторую полосу шириной 60 мм и длиной, определяемой по месту, наклеивают на первый слой цилиндра и фиксируют скотчем. Торцы второго слоя цилиндра должны стыковаться с противоположной стороны. В боковых стенках готового цилиндра напротив выводов внешней головки сверлят отверстия по диаметру монтажных проводников, которыми эта головка подключается к схеме акустической системе.

Для крепления (рис.3) обеих головок необходимо также иметь четыре втулки 6 длиной 25…30 мм с внешним диаметром 8… 10 мм со сквозной резьбой М4, четыре шпильки 5 длиной 60 мм с резьбой М4 на обоих концах по 20 мм, 8 гаек М4,12 картонных или текстолитовых шайб 2.8.

Читайте также:  Доработка 6 ас-2 (пассивный излучатель и новый фильтр)

Вначале на винты 7 приклеенного кольца устанавливают внешнюю динамическую головку 9 и закрепляют втулками 6 через шайбы 8. В отверстия разделительного цилиндра 4 вставляют достаточной длины зачищенные и залуженные монтажные проводники.

Совет

Цилиндр устанавливают на динамическую головку 9, а проводники припаивают к ее выводам.

Во втулки 6 ввинчивают шпильки 5 на которые навинчивают опорные гайки с шайбами, и устанавливают внутреннюю головку 3 до плотного совмещения с разделительным цилиндром 4. На концы шпилек 5 надевают картонные или текстолитовые шайбы 2 и навинчивают гайки 1.

ВЧ головку 6ГДВ-1 с заранее подпаянными проводниками крепят к лицевой панели обычным способом шурупами. Конденсаторы С1 и С2 приклеивают к днищу акустической системе клеем «Момент».

На задней стенке крепят гнездо типа «Тюльпан» для подключения соединительного кабеля между акустической системой и усилителем мощности.

После крепления деталей их соединяют между собой согласно принципиальной схеме, показанной на рис.4. Конденсатор С1 80 мкФ состоит из нескольких стандартных, включенных параллельно.

На схеме показано, что внутренняя головка зашунтирована конденсатором С1.

В связи с тем, что длина звуковых волн среднечастотного диапазона соизмерима с расстоянием между диффузорами, звуковые сигналы, излучаемые внутренней головкой, приходят к диффузору внешней головки с существенными фазовыми сдвигами, искажающими АЧХ.

Например, звуковой сигнал с частотой 3000 Гц, длина волны которого равна 11,5 см, пройдя расстояние между диффузорами 6 см, поменяет фазу почти на противоположную и затормозит излучение этой частоты внешней головкой, т.е.

создаст провал АЧХ на этой частоте. В этом варианте сдвоенных головок средние частоты должны воспроизводиться только внешней головкой.

а низшие частоты, длины волн которых значительно больше расстояния между диффузорами, — воспроизводиться обеими головками и проходом фазойнвертора.

Сопротивление шунтирующего конденсатора на верхней частоте СЧ диапазона должно быть в несколько раз меньше сопротивления внутренней головки.

Полное электрическое сопротивление динамика 25ГДН-3 на частоте 1 кГц равно 4 Ом, а на частоте 5 кГц составляет примерно в 5 раз больше. В данном случае на частоте 5 кГц сопротивление равно 0,4 Ом.

Обратите внимание

В аналогичных акустических системах, габариты которых не являются критичными, внутреннюю головку можно шунтировать последовательным LC-контуром, перекрывающем полосу частот примерно 400 Гц…6 кГц.

В трехполосных акустических системах сдвоенные головки любого типа работают только на низших звуковых частотах, а средние и высокие частоты подавляются фильтром НЧ кроссовера, поэтому дополнительное шунтирование внутреннего динамика не требуется.

Для прохода фазоинвертора на лицевой панели недостаточно места, поэтому было принято решение, поместить его с тыльной стороны. На работу динамических головок в области их основного механического резонанса место размещения прохода фазоинвертора особой роли не играет.

Единственным недостатком этого варианта является то, что такую АС нельзя вплотную прислонять к стенкам помещений или мебели.

Для простоты изготовления и настройки фазоинвертор выполнен в виде узкой щели, образованной верхней стенкой ящика и плоской перегородкой 1 по всей его ширине (рис.1).

Перегородка 1 выполнена из фанеры толщиной 6 мм и закреплена в пазах, образованных верхними рейками 3 крепления боковых стенок ящика и направляющими рейками 2. закрепленными на расстоянии 6 мм от верхних боковых реек.

Верхнюю рейку 3 крепления задней стенки перемещают ниже на расстояние 21 мм от верхней стенки. Заднюю стенку обрезают сверху на 21 мм и крепят шурупами.

Изначально перегородка 1 имеет площадь примерно равную верхней стенке и возможность перемещаться в пазах для настройки фазоинвертора.

Важно

Настройка фазоинвертора заключается в достижении минимума напряжения на сдвоенных головках на частоте основного резонанса 55 Гц путем изменением длины прохода перемещением перегородки. Более подробно настройка фазоинвертора описана в (4) и (5).

После настройки фазоинвертора отмечают линию стыка перегородки с задней стенкой карандашом. Перегородку вынимают, лишнюю часть перегородки обрезают, а торец ее обрабатывают наждачной шкуркой.

После этих операций снимают заднюю стенку, а пазы, поперечную рейку и края перегородки смазывают клеем ПВА. Перегородку вставляют в пазы на свое место, а выдавленные части клея равномерно распределяют узкой кистью вдоль стыков перегородки с рейками.

После полной полимеризации клея проверяют прочность крепления перегородки на отсутствие ее вертикального перемещения в пазах для предотвращения дребезжания. При обнаружении щелей между перегородкой и направляющими рейками щели заливают клеем ПВА.

После этого крепят заднюю стенку — и акустическая система готова к эксплуатации. Перед установкой задней стенки на рейки крепления наносят слой пластилина толщиной около 1 мм для герметизации корпуса акустической системы. В заключение следует отметить, что приведенная модернизация акустической системы дала положительные результаты и успешно используется в течение нескольких лет.

← Универсальный экономичный усилитель мощности звуковой частотыТестер для проверки кварцевых резонаторов →

Источник: http://www.radiochipi.ru/malogabaritnaya-akusticheskaya-sistema-svoimi-rukami/

Эксперименты с широкополосниками СССР в разном оформлении

Был в гостях у Михаила Уракова, проговорили больше 2-х часов. Время пролетело абсолютно незаметно.

Поговорили и про динамики, и про диффузоры, и про акустику Терагаки, и про асимметрию, и про психоакустику… Михаил очень интересный собеседник, очень много всего знает в самых разных областях.

Можно было бы и еще несколько часов пообщаться, да уезжать пора было. В общем здорово, с пользой провел время.

Когда работал программистом в отделе инженерных расчетов, занимался написанием компьютерных программ для расчета деталей автомобиля для НИИ Автопрома.

Так как этот компьютерный расчет должен был быть абсолютно полным, приходилось в технической библиотеке сначала брать всю литературу, написанную ранее разными авторами по расчетам этой детали. Обычно это было 5-6 работ, иногда больше десяти.

И как же я ругался, когда пытался скомпоновать все эти расчеты в единый комплекс, учтя труды всех авторов. Сделать это было крайне трудно, так как у всех был свой расчет, с учетом своих особенностей, не понятно из каких соображений выбранных.

Совет

Ну и соответственно, у всех получался абсолютно различный результат для расчета одной и той же детали. Иногда просто доходило до абсурда, расчеты были настолько различными (и результаты – соответственно), что возникали сомнения в здравомыслии авторов.

Но до строителя Александра это не доходит, у него свой путь – строительный. Как же, сам Эфрусси, и сам Малинин расчеты делали. Да повидал я таких Эфрусси и Малининых кучу, иногда такую белиберду писали.

Хрен без бутылки разберешься, как их с другими авторами состыковать, которые писали такую же белиберду, но в противоположном направлении. И все это на расчет одной и той же детали. В аудио точно такая же картина происходит с расчетом выходных трансформаторов и рупоров.

А по большому счету, как подозреваю, и со всеми остальными расчетами. Поэтому я полагаюсь только на свои уши, они у меня авторитетнее всех громких имен в аудиотехнике.

Эксперименты с широкополосниками

Сегодня, перед отъездом доделал вторую колонку и поставил туда широкополосник 4ГД-28. Стоял он в каком-то приемнике, вид имеет страшненький, потрепала его жизнь. В отличии от 4ГД-35 бумага у него более рыхлая, не такая плотная и более толстая.

Читайте также:  Самодельные сабвуферы

Такое ощущение, что диффузор не штамповался, как у 4ГД-35, а свободно отливался. Немного его послушал, звучание его понравилось больше, оно более свободное, пушистое, более интеллигентное, что ли.

Лучше работает на воспроизведении мелких нюансов, звук породистый и мягкий и в то же время очень ясный и музыкальный. Пожалуй, в этой акустике установлю именно 4ГД-28, звучит очень здорово, заслушаешься. Вот не знаю, покрывать ли диффузор прополисом – боюсь испортить.

Фабричная пропитка, наверное, за эти более чем 50 лет уже испарилась и нужно ли ее восстановить прополисом. Хотя и в таком страшненьком виде звучит очень здорово.

Кстати послушал оцифровки Виталия. Раньше, когда я их слушал в стерео, у меня были к ним претензии. А вот в моно, слушал я одну колонку – прозвучали они на удивление здорово. Прослушал все, оторваться не смог – отлично звучат. Почему так получилось? А фиг его знает. Но факт – его оцифровки в моно просто бесподобные, а вот в стерео – не очень. Аномалия…

Давно мечтал попробовать одно очень интересное акустическое оформление, но как оно будет звучать – неизвестно… Так как ничего подобного никто не делал. Делать его в большом масштабе без предварительного ознакомления как-то не хотелось, затраты слишком большие при неизвестном результате.

И тут, когда пилил фанеру на мой последний проект – осталось 4 куска размером 360 на 430 мм. Размер конечно маловат, ничего путного вроде бы не получится. И тут вспомнил, что мой знакомый отдал мне пару широкополосников 3.

Обратите внимание

5″ со своего сломавшегося телевизора, который, по его словам – очень прилично звучал. А что, если на них попробовать? размера 360 Х 430 мм для них может и хватить. Решено, буду пробовать, и опять – без формул, без расчетов, без литературы Алдошиной, без приборов.

Кстати, вот они на фото – красавчики! Диффузор и визер – тонкая бумага, приличный “мотор”, экранированный 8 Ом, сделано в Японии.

Источник: http://aovox.com/creativework/470

Акустическая система своими руками

Трехполосная акустическая система имеет закрытый корпус с фазоинвертором и четыре размещенных на лицевой панели динамических головки, все отечественного производства от ламповых телевизоров и приемников 2-3 класса.

Роль низкочастотной головки выполняет 4ГД-35.

В качестве  среднечастотных использованы две последовательно соединенные ЗГД-38. 

Ну а на место высокочастотной, установлен овальный динамик 2ГД-38.

Основные характеристики динамиков в таблице.

Госты Номинальнаямощность,Вт Мощностьпо паспорту,Вт Сопр.Ом Рез-наячастота,Гц Диапазончастот,Гц Габариты,мм

Динамические головки, выполняющие роль НЧ и ВЧ соединены синфазно.
Блок разделительного трехполосного фильтра состоит из катушек индуктивности и конденсаторов МБГЧ (металлобумажный герметичный частотный).

Низкочастотный фильтр НЧ состоит из катушки L1=1мГн и параллельно соединенных трех конденсаторов C1-C3=20мкф; далее соответственно:

Среднечастотный СЧ – L2=0,35мГн, C4=20мкф;

Высокочастотный ВЧ – L3=0,19мГн, C5=4мкф, C6=2мкф.

Диапазон разделения рабочих частот в трехполосной системе: НЧ звено 300 – 600Гц, СЧ – 2000 – 5000Гц. Все катушки намотаны медным обмоточным проводом 1мм.

Моточных данных нет, так как витки не считал, а замерял индуктивность с помощью прибора Ф4320 при намотке. Оптимальное соотношение каркаса катушек это высота h, внутренний диаметр 2h, внешний 4h.

, можно легко изготовить из плотного картона, пример здесь.

Купить готовые LC-блоки для разделительного фильтра

Для расчетов пользовался методикой из брошюры И.А. Алдошина «Высококачественные акустические системы и излучатели».

 В качестве материала для изготовления корпуса колонок я использовал элементы от старого шкафа, из дверей и боковых стенок которого были выпилены все необходимые детали.

 Это обычное ДСП или древесностружечная плита, но покрытая лаком и оклеенная декоративной бумагой, толщина плит около 16 мм. Габаритные размеры колонок 1000х295х242мм, внутренний объема 54 литра. Видимые края спилов у панелей после сборки окрасил черной краской.

 Инструмент для работы – циркулярная пила ей очень удобно выпиливать панели и электрический лобзик для вырезания отверстий под динамические головки. Полотно для пил выбрал с мелкими зубьями, распил получался более гладкий и без сколов.
Ящик собран на столярный клей и скреплен шурупами. 

Важно

При сборке следует обратить особое внимание на герметичность стыков всех соединяемых панелей акустического агрегата, при необходимости все внутренние углы можно промазать герметикам или пластилином. Внутри установлена небольшая перфорированная или решетчатая перегородка, она находится между 4ГД-35 и нижним ЗГД-38.

 
В верхней части установлены два динамика ЗГД-38, этот отсек через съемную верхнюю крышку заполнен ватой, можно использовать любой подобный звукопоглощающий материал. В нижнем отсеке установлена головка 4ГД-35, также на этом уровне внутри к задней стенке прикреплены шурупами детали фильтра размещенные на небольшом отрезке фанеры, см. фото.

 Чуть ниже, расположен динамик 2ГД-38 с плотно заклеенными окнами диффузорадержателя. В самом низу расположен канал фазоинвертора, это отрезок картонной трубы, (толщина стенки 2мм, диаметр 80 мм, длина 200 мм). Труба вставлена в вырезанное отверстие заподлицо с передней панелью, посадочное место предварительно было обмазано ПВА клеем.

Частота, на которую был рассчитан фазоинвертор около 40Гц. Внутренние стенки нижнего отсека оклеены тонким поролоном, подойдет любой вибропоглощающий материал. Нижнюю часть громкоговорителя ватой не заполнял.

 Все динамические головки крепятся шурупами с наружной стороны передней панели, между диффузорадержателями динамиков и корпусом необходимо положить уплотнительные прокладки-кольца, которые можно вырезать из пенополистирола (подложка под ламинат) или другого подобного микропористого материала.
Примечания и дополнения.

  В случае отсутствия конденсаторов типа МБГЧ и др. большой емкости возможно применение электролитов. При использовании электролитических конденсаторов в разделительном фильтре, с целью обеспечения возможности их включения в цепь переменного тока, применяют униполярное последовательное соединение двух конденсаторов.

Для устранения влияния падения их емкости с частотой рекомендуется параллельно им подключать бумажный конденсатор.

  Катушки фильтра можно выполнить со стальным или воздушным сердечником. Применение стального сердечника всегда связано с дополнительными нелинейными искажениями из-за нелинейности кривой намагничивания,   поэтому   оно   нежелательно.

  Выбор толщины стенок ящика и типа материала зависит от назначения акустической системы. Если акустическая система предназначена для воспроизведения низких частот (от 40-50 гц) с большим звуковым давлением порядка 2,0-2,5 н/м2, то ящик должен быть изготовлен из фанеры или столярной плиты толщиной 10-20 мм. Для акустических систем с диапазоном частот 80-100 гц и звуковым давлением порядка 0,8-1,5 н/м2 можно применять фанеру толщиной  8-10 мм.

Для работы с этими колонками можно собрать ретро усилитель на лампах 6Ф5П или на 6П13С и 6Н9С. 

Заметки из старых журналов:

Что такое акустический фазоинвертор и где он применяется.

Ответ.

Источник: http://www.aimsk.net/2013/08/blog-post.html

3ГДШ-2-8 (2ГД-40А) 2.4.2.1.2

Изготовитель: Рязанский радиозавод.

Назначение: для применения во встроенных открытых акустических системах бытовой радиоаппаратуры для работы в помещениях.

Исполнение: общепромышленное, экспортное, тропическое.

Гарантийный срок эксплуатации: 2 года.

Технические условия ИФЗ.843.081 ТУ.

Технически характеристики:

Технически характеристики Значение
Эффективный рабочий диапазон частот, Гц 100…12500
140…12500
Неравномерность частотной характеристики звукового давления, дБ, не более 12
Уровень характеристической чувствительности, дБ, не менее 92
Рабочая мощность, Вт 2
Полный коэффициент гармонических искажений, %, при подведении рабочей мощности на частотах, Гц:
200…1000 5
2000…10000 3
Номинальное электрическое сопротивление, Ом 8
Предельная шумовая (паспортная) мощность, Вт 3
Предельная долговременная мощность, Вт 8
Предельная кратковременная мощность, Вт 15
Частота основного резонанса, Гц 100±20
140±20
Полная добротность 0,8-1,8
Габаритные размеры, мм 160x100x47
Масса, кг 0,32
Читайте также:  Focal grande utopia be

Особенности конструкции:

  • Головка громкоговорителя электродинамического типа, широкополосная, овальная, с неэкранированной магнитной цепью.
  • Габариты и установочные размеры показаны на рисунке.
  • Диффузородержатель изготовлен штамповкой из стали.
  • Магнитная цепь содержит следующие элементы:
    1. кольцевой магнит марки М22БА220 размером К60x25x9 мм;
    2. керн диаметром 15 мм;
    3. верхний фланец с отверстием диаметром 16,5 мм.
  • Высота воздушного зазора 3 мм, его радиальная ширина 0,75 мм, индукция в зазоре 1,05 Тл.
  • Подвижная система включает в себя:
    1. звуковую катушку, намотанную проводом марки ПЭВЛ диаметром 0,1 мм, намотка двухслойная, общее число витков 70, высота намотки 4,9 мм, омическое сопротивление 8±-1,2 Ом. Каркас звуковой катушки изготовлен из бумаги марки К080 ГОСТ 23436—83. Высота ЗК 11 мм, внутренний диаметр 15,35 мм, внешний (вместе с намоткой) 16,1 мм;
    2. диффузор с подвесом, изготовленный из бумажной массы с пропиткой;
    3. центрирующую шайбу, изготовленную из пропитанной ткани;
    4. пылезащитный колпачок.

Источник: http://ASmpa.com/76-3gdsh-2-8-2gd-40a

Техника радиоприёма

Звук представляет собой волны, распространяющиеся в воздушной среде, то есть колебания давления воздуха. Как известно, единица измерения давления – паскаль, в этих единицах и измеряется звуковое давление, соответствующее амплитуде звуковой волны.

Звуковые волны переносят энергию и могут характеризоваться плотностью потока мощности (то есть энергией, переносимой звуковой волной через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения) в единицу времени.

Как же связать все эти величины? Ответ можно найти, покопавшись в старинных справочниках и журналах и переведя внесистемные единицы в систему СИ. Результаты сведены в табл. 3.1:

Таблица 3.1 Громкость, звуковое давление и поток мощности

Громкость, дБ

Характеристика звука

Звуковое давление, Па Плотность потока мощности, мкВт/м2

Порог слышимости 2×10-5 10-6

10

Тихий шепот на расстоянии 1 м 6,4×10-5 10-5

20

Шелест листвы 2×10-4

10-4

30

Шепот на расстоянии 1 м 6,4×10-4 0,001

40

Тихий разговор на расстоянии 1 м 0,002 0,01

50

Слабая работа громкоговорителя 0,0064 0,1

60

Обычный разговор на расстоянии 1 м 0,02 1

70

Громкая работа громкоговорителя 0,064 10

Таблица составлена по данным справочника Г. Г. Гинкина для хорошо слышимой ухом частоты 1000 Гц. Заметим, что увеличение громкости на каждые 10 дБ (одинаковое субъективное увеличение) вызывается увеличением потока мощности в 10 раз, поэтому при больших громкостях требуемая мощность растет очень быстро.

Если принять расстояние до громкоговорителя равным 1 м, как обычно и делается при акустических измерениях, и предположить, что излучение ненаправленное, можно вычислить и акустическую мощность, излучаемую громкоговорителем, просто умножив плотность потока мощности на площадь сферы радиусом 1 м (вспомните, что точно так же рассчитывался поток мощности для радиоволн). Для трех последних случаев, приведенных в таблице и представляющих для нас практический интерес, излучаемая акустическая мощность составит 1,26, 12,6 и 126 мкВт соответственно.

Необходимую электрическую мощность можно найти, разделив акустическую мощность на КПД громкоговорителя. Здесь начинаются слезы! Для обычных бытовых динамиков малой мощности он составляет, по порядку величины, около 1%. Тогда получаем электрическую мощность порядка единиц милливатт.

Электромагнитные громкоговорители (конструкция которых напоминает устройство телефона), широко распространенные в ранние годы, теперь вышли из употребления из-за плохих характеристик и заменены головками электродинамической системы с постоянными магнитами. Их отдача прямо зависит от магнитной индукции в зазоре, где размещена звуковая катушка.

Большую отдачу имеют головки с малым зазором и сильным магнитом.

Совет

В справочных данных на динамические головки часто указывается среднее стандартное звуковое давление (отдача).

Оно измеряется на расстоянии 1 м при подведении электрической мощности 100 мВт и колеблется, для большинства типов громкоговорителей, в пределах от 0,1 до 0,4 Па. Имеются сообщения о головках, отдающих до 0,6 Па.

Любопытно сосчитать, какая электрическая мощность нужна при этом для получения громкости 60 дБ. Результаты приведены в табл. 3.2.

Наглядно видно даже по этой небольшой подборке, что для наших целей нужны громкоговорители с большой отдачей, что у мощных динамиков отдача больше, а менее всего подходят малогабаритные динамики от карманных и портативных приемников. Огромное влияние на отдачу оказывает акустическое оформление динамика.

Таблица 3.2 Отдача широко распространенных громкоговорителей

Тип громкоговорителя Отдача, Па Требуемая мощность сигнала ЗЧ для громкости 60 дБ, мВт

0.025ГД-2

0,075

3,6

0.05ГД-1

0,15

1,8

1ГД-5, 1ГД-28, 1ГД-36, 2ГД-7

0,2

1,0

1ГД-4, ЗГД-1.4ГД-4, 4ГД-5

0,3

0,45

5ГД-1.6ГД-1 РРЗ, 6ГД-3

0,4

0,25

8ГД-1 РРЗ

0,45

0,2

Высококачественные АС с обилием поглощающего материала имеют отдачу от 0,08 Па (25АС16, 25АС416) до 0,11 Па (35АС2), следовательно, малопригодны.

Для импортных акустических систем часто указывают чувствительность – уровень громкости на расстоянии 1 м при подведении электрической мощности в 1 Вт. Она обычно колеблется от 87 до 92 дБ.

Если мы на сколько-то децибел снизим громкость, то на столько же децибел уменьшится и требуемая электрическая мощность.

Очень легко сосчитать, что для получения нужной нам громкости 60 дБ требуемая мощность сигнала 34 должна составить на 27-32 дБ меньше, то есть от 2 мВт до 0,63 мВт.

Больший КПД и соответственно раза в три большую отдачу имеют рупорные громкоговорители, во-первых, за счет лучшего согласования электромеханической системы со средой и, во-вторых, за счет некоторой направленности излучения. Это подтверждает и радиолюбительский опыт, начиная с 20-х гг.

, когда в журналах было немало сообщений о том, что наушник, помещенный в стакан или на дно кастрюльки, звучит громче, и описаний всевозможных рупоров из бумаги, картона и фанеры, до наших дней, когда (весьма редко) еще появляются описания очень удачных конструкций АС с большой отдачей.

Рупорная АС с фазоинвертором, свернутым в «подкову», по утверждению изобретателей и разработчиков, обеспечила с громкоговорителем 6ГД-1 КПД около 2,3%, а на низких частотах даже до 3,4%.

Поскольку для получения громкости 60 дБ надо излучать 12,6 мкВт акустической мощности, эта система потребует для своей работы с такой громкостью 12,6 / 3,4% = 0,56 мВт.

Обратите внимание

Думается, что авторы несколько занизили КПД своей АС, поскольку головка 6ГД-1 при стандартных акустических измерениях на большом экране требует несколько меньшей мощности и, следовательно, обладает большим КПД.

Итак, мы установили, что с высокочувствительной АС, например с восьмиваттным динамиком Рижского радиозавода 8ГД-1 РРЗ в корпусе большого объема, нам достаточно мощности сигнала ЗЧ около 0,2 мВт, а с плохой, например с маленьким динамиком от карманного приемника в пластмассовой коробочке, и 3 мВт будет недостаточно. Согласитесь, разница существенная.

Читать дальше – Конструкции акустических систем

Источник: http://amfan.ru/akusticheskie-sistemy-gromkogovoryashhix-detektornyx-priemnikov/gromkost-zvuka-chuvstvitelnost-i-otdacha-akusticheskix-sistem/

Ссылка на основную публикацию