3-х полосная АС (4х10ГД-34 + 15ГД-11А + 10ГД-35). Громкоговоритель для любительского радиокомплекса

3-х полосная АС предназначена для работы в составе высококачественного бытового радиокомплекса. Ряд использованных в АС технических решений выгодно отличает его от широко распространенного и в целом неплохой промышленной акустической системы 35АС-1. К числу этих решений относятся линеаризация фазовой характеристики в сторону «плюсовых» значений (относительно 0 дБ), использование разделительных фильтров 3-го порядка, применение корректоров импеданса в СЧ и ВЧ звеньях фильтров, улучшающих частотную характеристику и согласование нагрузок. Акустическая система выполнена в виде фазоинвертора. Частота настройки – 37 Гц.

Основные технические характеристики:

Электрическая схема фильтра приведена на рис. 1. В НЧ звене АС использованы четыре динамические головки 10ГД-34, а в СЧ и ВЧ звеньях — 15ГД-11А и 10ГД-35. С помощью аттенюатора, образованного переключателем S1 и резисторами R1—R8, регулируют отдачу АС в области ВЧ, а аттенюатором, состоящим из S2 и R11—R18 — в области СЧ. Шаг регулирования АЧХ в обеих областях 2 дБ, пределы регулирования ±4 дБ. Исходное положение переключателей 0 дБ. Выравнивание импедансов ВЧ и СЧ звеньев достигнуто шунтированием головок В1 и В2 цепями R9R10С7 и R19С8.

Применение фильтров 3-го порядка обусловлено необходимостью в возможно большей степени предотвратить попадание на ВЧ головку составляющих, частоты которых близки к ее резонансной частоте. При выбранной частоте раздела 5500 Гц применение фильтров первого и второго порядков, приводит к тому, что из-за недостаточного крутого спада их АЧХ в воспроизводимом сигнале появляются характерные призвуки. Субъективно это проявляется в некоторой неестественности звучания: оно воспринимается как «грязноватое», с некоторым оттенком навязчивости, слушатель не может избавится от ощущения, что естественному воспроизведению что-то мешает. Применение фильтров 3-го порядка и меры, принятые по линеаризации фазовой характеристики АС, в значительной степени ослабили указанное явление.

Конструкция и детали

В разделительных фильтрах АС применены конденсаторы МБГО. Резисторы намотаны проводом ПЭМС 0,41 на корпуса резисторов МЛТ-2 сопротивлением более 3 кОм. Переключатели S1 и S2 — типа ПГГ, ПГК. С целью увеличения коммутируемой мощности в каждой из цепей необходимо соединить параллельно контакты трех-четырех направлений.

Все катушки фильтров, кроме L4, намотаны на каркасах диаметром 40 мм между щечками, расположенными на расстоянии 20 мм одна от другой. Диаметр щечек для катушек L1 и LЗ – 80 мм, для L2, L5 и L6 – 60 мм. Диаметр каркаса катушкя L4 — 20 мм, щечек — 40 мм, расстояние между ними — 10 мм. Материал — любой диэлектрик (текстолит, оргстекло и т.п.).

Для намотки катушек L1 и LЗ использован провод ПЭВ-1 диаметром 1,48 мм, остальных – ПЭВ-1 диаметром 1,12 мм. Числа витков катушек следующие: L1 и L3 – по 176, L2 – 80, L4 – 69, L5 – 101, L6 – 56. Намотка всех катушек рядовая — виток к витку.

С целью увеличения развиваемого АС звукового давления, снижения искажений при малых и средних уровнях громкости и улучшения переходных характеристик все примененные в АС динамические головки доработаны: к их магнитным системам клеем БФ-2 приклеены кольцевые феррит-бериевые постоянные магниты, применяемые в головках 4ГД-8Е, 4ГД-35, 6ГД-2, 10ГД-34 и т.п.

Перед приклеиванием магниты ориентируют по отношению к магнитной системе так, чтобы они отталкивались друг от друга. После выдержки под грузом в течение суток на дополнитель-ный магнит наклеивают (раскрывом в сторону магнитной системы) штампованный из листовой (толщиной 1,5 мм) стали марки Ст. 3 колпак внутренним диаметром 100 мм. Глубина колпака зависит от высоты дополнительного магнита. В частности, если использованный магнит от головки 10ГД-34, глубина колпака для НЧ и СЧ головок берется равной 50 мм.

Окна в диффузородержателях НЧ и СЧ головок необходимо заклеить одним слоем марли или канвы.

Корпус громкоговорителя (рис. 2) изготовлен из ДСП толщиной 20 мм. Его передняя панель расположена заподлицо с торцами боковых стенок, окрашена в черный цвет и закрыта двумя декоративными накладками (на рис. 2 они белые), изготовленными из листового алюминиевого сплава АМц-П толщиной 2 мм. Диаметр всех отверстий под головки в накладке 111 мм. Для придания хорошего внешнего вида накладки желательно протравить, а затем осветлить. Отверстия под головки рекомендуется закрыть выпуклыми колпаками, выдавленными с помощью простейшего штампа (например, деревянного) из тонкой металлической сетки.

Головки 10ГД-34 и 15ГД-11А закреплены на передней панели (рис. 3) с наружной стороны. Фланцы диффузородержателей вместе с крепежными ушками утоплены в углублениях глубиной 8 мм, выбранных с помощью стамески. На внутренних краях отверстий под эти головки сняты фаски размером 10 мм х 45°.

СЧ головка 15ГД-11А с тыльной стороны передней панели закрыта боксом прямоугольной формы с внутренними размерами 155х150х100 мм, склеенным из фанеры, толщиной 6 мм. Бокс заполнен медицинской ватой (40-60 г). Заполнение – неравномерное: с одной стороны от плоскости, проходящей через диагональ задней стенки бокса, оно более плотное, с другой – менее.

ВЧ головка 10ГД-35 также установлена с наружной стороны передней панели, но предварительно она снабжена согласующим рупором (рис. 4), выточенным из дюралюминия (или фанеры). Глубина углубления под него в панели – 6 мм. Согласование через рупор и более глубокая посадка ВЧ головки в корпусе улучшают фазовые характеристики громкоговорителя, его способность с меньшими искажениями воспроизводить сигналы импульсного характера. Субъективно это проявляется в более ровном, ненавязчивом звучании, улучшении его естественности. Правда, полностью избавиться от недостатков в звучании, обусловленных конструктивными особенностями головки 10ГД-35, этими мерами не удается, поэтому, если есть возможность, в качестве ВЧ излучателя лучше применить головку более поздней разработки 6ГД-13.

Громкоговоритель испытывался с обеими головками. При использовании головки 6ГД-13 (резистор R10 в этом случае исключался) верхняя граница воспроизводимого диапазона частот снижалась до 20-21 кГц, но заметно выигрывало качество воспроизведения ВЧ составляющих сигнала, пропадало характерное для головки 10ГД-35 «посипывание», существенно меньшими были нелинейные искажения.

С целью асимметрирования внутреннего объема корпуса громкоговорителя и предотвращения тем самым стоячих волн (они свойственны громкоговорителям с симметричным акустическим оформлением) внутри корпуса расположена перегородка. Изготовлена она из гетинакса толщиной 6 мм (можно использовать и фанеру толщиной 8-10 мм). Размеры перегородки – 115х440 мм. Она примыкает к левой боковой и верхней стенкам корпуса. Ее верхняя часть отстоит от задней стенки корпуса на 90 мм, а нижняя – на 70 мм, примыкая частично к стенке туннеля фазоинвертора. Сторона перегородки, обращенная к передней панели, оклеена листовым поролоном толщиной 10 мм, на обратной стороне смонтированы детали разделительных фильтров.

В громкоговорителе применен туннель фазоинвертора переменного сечения в виде полой усеченной пирамиды. Изготовить его можно из гетинакса толщиной 6 мм или фанеры толщиной 10 мм. Входное отверстие туннеля (в глубине корпуса) должно иметь размеры 150х35 мм, выходное (со стороны передней панели) – 250х35 мм. Длина туннеля – 180 мм. По сравнению с обычно используемыми туннелями постоянного сечения такой туннель имеет меньшую длину, обладает значительно лучшими переходными характеристиками, не создает посторонних призвуков и резонансных явлений.

Корпус громкоговорителя заполнен распушенной медицинской ватой (600-700 г). В углах корпуса она уплотнена, а от туннеля фазоинвертора в ней с помощью проволочных дуг (или металлической сетки) сформирован проход. АЧХ изображена на рис. 5.

Автор проекта: Голунчиков А.