Акустические системы на сотовых громкоговорителях (ВНИИРПА)

В 1980 – 1990 годах в нашей стране на базе ВНИИРПА им. А.С. Попова (г. Ленинград) было создано новое направление сотовых динамических громкоговорителей (НЧ, СЧ, ВЧ, ШП). На них построены акустические системы (АС) всех назначений: категории Hi-End (“Русь”, “Нева-2”), категории Hi-FI (“Нева”, “Онега”, “Лира”), автомобильные (“Норд”, “Север”).

За 20 лет эксплуатации сотовых громкоговорителей доказана универсальность их применения для всех назначений АС, поскольку они имеют существенные преимущества перед традиционными громкоговорителями с бумажными конусными диафрагмами:

1. Значительное (2-3 октавы) расширение частотного диапазона с минимальными амплитудно-частотными искажениями, что позволяет использовать НЧ, СЧ и ВЧ головки только в режиме синфазных колебаний подвижных систем, т.е. получить в основном диапазоне частот неравномерность АЧХ АС ±1,5 дБ.
2. Значительное снижение нелинейных искажений. Бумажный конический диффузор является физически (смещение не линейно зависит от вынуждающей силы) и геометрически (смещение точек поверхности больше толщины конической оболочки) нелинейной системой.
3. В конусной головке громкоговорителя возбуждаются резонансы воздуха внутри диффузора, что существенно увеличивает неравномерность АЧХ в рабочем диапазоне частот.
4. При одинаковом типоразмере сотовая головка имеет лучшие характеристики направленности по сравнению с конусной головкой.
5. Головки с сотовыми диафрагмами при прочих равных условиях обеспечивают большую мощность, поскольку тепло от звуковой катушки рассеивается через диафрагму в окружающее пространство, тогда как в головках с бумажными диффузорами тепло от звуковой катушки отводится внутрь акустической системы только через детали магнитопровода.
6. Плоская поверхность НЧ, СЧ, ВЧ излучателей не требует создания отдельных НЧ и СЧ-ВЧ модулей в акустических системах для выравнивания центров излучения.
7. Электроакустические параметры сотовых головок громкоговорителей не зависят от изменений температуры и влажности, тогда как у бумажных диффузорных головок эта зависимость весьма существенна.
8. Сотовые головки громкоговорителей позволяют получить большую стабильность основных электроакустических параметров (и в первую очередь АЧХ) в производстве.
9. Производство сотовых диафрагм не загрязняет окружающую среду, поскольку для этого используются готовые комплектующие (сотовый заполнитель, алюминиевая фольга, пленочный клей), тогда как производство бумажных диффузоров является вредным для окружающей среды, поскольку кроме вреда аналогичного целлюлозному производству содержит анилиновые красители и другие вредные вещества.

Особо следует подчеркнуть незаменимость сотовых громкоговорителей в военной технике, т.к. они надежно работают при резких перепадах температур, значительной влажности, различного рода вибрациях. Кроме того, громкоговорители с плоскими сотовыми диафрагмами обеспечивают высокую разборчивость речи в больших гулких помещениях, таких как вокзалы, станции метро, стадионы, бассейны и т.д.

Сотовое направление до настоящего времени не освоено зарубежными фирмами, несмотря на попытки его создания в Японии и некоторых странах Европы. Это можно объяснить двумя основными причинами:

1. При создании направления сотовых громкоговорителей в нашей стране были проведены серьезные предварительные исследования и разработаны методы расчета оптимальных конструкций, тогда как для акустических фирм зарубежных стран это представляет большие сложности как научного, так и экономического характера.
2. Исходные материалы (сотопакеты) являются продукцией авиационных заводов. Для фирм многих зарубежных стран это мало доступно.

В настоящее время держателем конструкторской и технологической документации на всю линейку сотовых головок (НЧ, СЧ, ВЧ, ШП) и акустических систем всех назначений являются специалисты бывшей НИЛ ВНИИРПА им. А.С. Попова, которые после распада института в 1990 году были вынуждены организовать ООО “Фирма Звук”. За 1990 – 2005 годы “Фирма Звук” своими работами доказала несомненную перспективность направления сотовых АС (Таблица 3).

В нынешней экономической ситуации “Фирма Звук” испытывает огромные технические и экономические трудности, однако долг перед нашей наукой дает нам силы сохранять это направление для России. Технические характеристики сотовых головок громкоговорителей и акустических систем приведены в таблицах 1 и 2. В таблице 3 приведен перечень некоторых организаций, в которых работают АС на сотовых громкоговорителях.

Основные технические характеристики динамических головок с сотовыми диафрагмами:

Головка	fрез (Гц)	Диапазон (Гц)	Z (Ом)	Чувств. (дБ/Вт/м)	Шумовая (паспорт.) мощность (Вт)	Долговр. мощность (Вт)	Расхождение АЧХ головок одного типа (дБ)	Размеры (мм)
300ГДН	18	20-3150	4/8	90	200	300	± 1	∅315×130
200ГДН	18	20-3150	8	88	100	200	± 1	∅300×130
100ГДН (35ГД-2)	27	30-3000	8	87	75	100	± 1	250х250×90
	40	63-5000	8	87				200х200
25ГДН	50	70-6300	4	87	25	50	± 1	∅125×65
75ГДС	80	200-6300	4/8	92	50	75	± 1	∅160×85
50ГДС	100	250-6300	8	89	25	50	± 1	∅125×65
10ГДВ-5	1100	2000-31500	8	91	20		± 1	110x110x35
25ГДШ-2М	50	80-16000	4/8	87	25	50	± 1	∅125×65

Основные технические характеристики акустических систем:

Основные характеристики АС	“РУСЬ”	“НЕВА-2”	“НЕВА”	“ЛИРА”
Шумовая (паспортная) мощность (Вт)	200	100	100	15
Долговременная мощность (Вт)	400	300	200	25
Кратковременная мощность (Вт)	500	400	300	50
Сопротивление (Ом)	4	8	8	4
Чувствительность (дБ/Вт/м)	91	89	87	87
Диапазон частот (Гц)	20 – 31500	25 – 31500	31,5 – 31500	80 – 16000
Неравномерность АЧХ (±дБ) в диапазоне (Гц)	1,5 (40 – 20000)	2 (50 – 20000)	2 (80 – 10000)	1,5 (125 – 10000)
Габаритные размеры (мм)	1700x400x370	1520x350x270	700x345x270	300x150x150
Вес (кг)	90	36	24	5

Организации, в которых работают АС на сотовых громкоговорителях:

Организация	Содержание поставки	Помещение озвучивания	Год
Таврический дворец	2 комплекса на АС “Русь”, “Нева”	Большой колонный зал, Ротонда	1991
Мариинский дворец	3 комплекса на АС “Русь”	Зал заседаний, Красный зал, Белый зал	1992
Юсуповский дворец	Комплекс озвучивания на АС “Русь”	Банкетный зал	1993
Аничков дворец	Комплекс на АС “Русь”	Белый зал	1993
Дворец бракосочетаний № 1 (на Английской набережной)	Комплекс на АС “Онега”, “Лира”	Зал регистрации, Парадная лестница, 5 гостиных	1994
Дворец бракосочетаний Выборгского р-на	Комплекс на АС “Нева”	Зал ожидания	1995
Пост. Пред-ство Правительства Москвы в СПб	2 комплекса на АС “Русь”, “Лира”	Зал заседаний, Московская гостиная	1997
ТРК “Петербург”	3 комплекса на АС “Русь”	Тон-ателье	1997
СПб Консерватория им Н.А. Римского-Корсакова	Комплекс на АС “Нева-2”, “Нева”, “Лира”	Зал им. А.К Глазунова, Показательный класс	1999
Государственный заказник “Царское село”	Комплекс на АС “Русь”	Большой зеркальный зал Екатерининского дворца	1999
“Исаакиевский Собор”	Комплекс на АС “Лира”	Колоннада Собора	2000
СПб Юр. ин-т Прокуратуры РФ	Комплекс на АС “Онега”, “Лира”	Лекционный зал	2000
Здание Админ. Приморского р-на	Комплекс на АС “Русь”, “Нева”	Зал заседаний	2005
Казанский Собор	Комплекс на АС “Нева”	Помещение Храма	2005-2006

Из сайта: att-vesti.narod.ru