logo

 Новости 

 Акустика 

 Электроника 

 Справочники 

 Программы 

 Ссылки 

 О себе 


www.yandex.ru
Полочная акустическая система.

Идея собрать более менее приличную акустическую систему своими руками навещает многих. Некоторые, разочаровавшись в первых опытах, забрасывают это дело и идут в магазин. Некоторым жалко денег и хочется творчества. Желание творить оборачивается многолетним изучением теории, постепенным обростанием приборами и динамиками...и, самое важное, кое-какими знаниями. В свое время я повторил конструкцию Шорова с круговой диаграммой направленности. Звук был не совсем тем, чего так хотелось. Литературы было крайне мало, авторов можно перечислить по пальцам. Потом, появился интернет и пошло поехало: форумы, сайты, компьютерные моделирующие программы и достаточно стройная теория проектирования.
На свет были извлечены два НЧ-СЧ динамика отечественного производства - 25ГДН-3-4. Поиск высокочастотников закончился на двух головках Infinity, приобретенных по случаю.
Каждый динамик обладает целым набором электрических и механических параметров (Тиля-Смолла), от которых зависит, как он будет играть, какой ему нужен объем ящика и как настроить, к примеру, фазоинвертор.

Измерение параметров Тиля-Смолла.
Рекомендую для измерения параметров динамиков воспользоваться программой Speaker Workshop. Это бесплатный и качественный проект. Измерять можно динамики, резисторы, индуктивности, емкости - все, что нужно для настройки акустики и кроссоверов. Для измерения необходимо собрать несложное устройство из переключателей и резисторов, о чем рассказано с следующей статье: [Коробочка]. Моя коробочка выглядит, как показано на Рис.1 :-)
Вычислить электрические и механические параметры динамика можно, измерив его импеданс-частотную зарактеристику.
Первое измерение динамика осуществляется без акустического оформления и, по возможности, удалив его от отражающих поверхностей. В результате, по построенной диаграмме можно вычислить резонансную частоту - Fs, полную - Qts, электрическую - Qes и механическую - Qms добротности. Посмотрим сопротивление постоянному току - Re, например на достаточно малой частоте (10Гц), затем, определив по графику импеданс на частоте, скажем, 1кГц, можно вычислить индуктивность катушки - Le. Результат измерений см. на Рис.2
Второе измерение я делаю в закрытом ящике. Рекомендуется брать ящик обьемом в одну треть эквивалентного обьема динамика - Vas. Я брал ящик на 6 литров... другого под руками не оказалось. Можно самостоятельно определить новые значения резонансной частоты и добротностей, затем вычислить эквивалентный обьем по известным формулам. Можно воспользоваться для этого функцией Speaker Workshop-а. Результат измерения в ящике см.на Рис.3.
Окошко редактора параметров динамических головок из программы LSPCad v5.25, где сделана кросс-калькуляция для определения остальных параметров, см. Рис.4.
После завершения измерений (многократно повторенных и проверенных во избежание ошибок) можно приступать к моделированию акустического оформления.

Моделирование акустического оформления.
Существует достаточное количесво компьютерных моделирующих программ, облегчающих нашу задачу. JBL SpeakerShop, WinISD, LSPCad и др. Я использую последнюю, она обладает самыми обширными возможностями. Прикинуть ящик можно и в Speaker Workshop-е. Выбор акустического оформления - вопрос почти философский. Правильный ЗЯ(закрытый ящик) обладает лучшими импульсными характеристиками, но ограничивает низкие частоты. ФИ(фазоинвертор) опускает нижнюю границу, но обладает таким вредным свойством, как большая групповая задержка (производная от фазовой характеристики), которая делает бас немного размазанным. Выбор за вами. На эту тему можно долго разговаривать, рассматривать те или иные качества, учитывать те или иные факторы...а я не умею писать энциклопедии. Как говорится, до встречи в [Форуме].
Для своих 25ГДН-3-4 я выбрал ФИ обьемом 12 литров. Частота настройки фазоинвертора была выбрана 45Гц.

Изготовление корпуса.
Главное правило - семь раз отмерь, один раз отреж, справедливо как никогда. Материалы для корпуса - ДСП, Фанера, МДФ. Толщина материала от 16 до 20 мм. МДФ и ДСП чуть лучше поглощают вибрации корпуса. Кроме листового марериала нужны деревянные рейки 20х20. На Рис.7 смотрите, как их использовать.
Инструменты: электролобзик, электродрель, рубанок.
Материалы: шкурка грубая и мелкая, клей ПВА или столярный, герметик акриловый или силиконовый, саморезы.
Выпиливаем детали корпуса, рейки нужного размера и вперед, клеить и завинчивать.
Рис.5 - В мечтах все давно уже сделано, настроено и играет очень недешево :-)
Рис.6 - Вот так, деталька за деталькой идет кропотливая работа. Еще не так давно я выпиливал отверстие диаметром 236мм в ДСП толщиной 26мм, под отечественный 75ГДН-1-4 ручным детским лобзиком. Скорость - 20мм по периметру в минуту - вот где учатся терпению! Электролобзик существенно ускоряет процесс выпиливания и, вообще, очень нужная вещь в хозяйстве. Следующий этап - фрезерный станочек и набор фрезок. Его пока у меня нет.
Рис.7 и 8 и 9 - поясняют, что, куда и как вставляется. Примерка, доводка.
Рис.10 - обратите внимание особенности конструкции :-). Корпус почти готов. Следующий этап - обработка всех стыков герметиком.
Рис.11 - Корпуса сохнут, мысль зреет :-) Думаю над тем, как бы закрепить матики из ваты или синтепона на стенках. Важно не закрыть отверстие фазоинвертора. Настроку фазоинвертора тоже потом следует проверить. Это следующий шаг.
Рис.12 - внешний вид почти готов...чего бы еще прилепить, чтоб передний фланец низкочастотника облагородить?! Может его просто покрасить черной краской? Или сделать накладочку из фанеры? Вопрос открытый.

Настройка фазоинвертора.
Настроку фазоинвертора я определяю по графику ИЧХ. Минимуму между двумя максимумами и соответствует частота настройки. Манипулирую параметрами АС в LSPCad-е, можно привести в соответствие результаты измерений с проектом. Вот и мой пример, см.Рис.13. Частота настройки приблизительно 44Гц.
На Рис.14 и 15 показано, как выглядит проект в LSPCad-е. Чтобы привести в соответствие результаты измерений ИЧХ пришлось поставить галочку "нелинейная модель порта фазоинвертора" (Рис.15). В этой конструкции АС я впервые применил щелевой ФИ, ох и намучился же с его настройкой...Перенастроить ФИ в моем случае можно, например, уменьшив сечение ФИ, вставив в тоннель рейку или удлиннив его внутри корпуса.

Измерения АЧХ низкочастотной части.
Посмотрим, что у нас с АЧХ на рис.16. Измерение проводились с помощью конденсаторного микрофона с предусилителем самодельной конструкции (Когда-нибудь она попадет в раздел электроники). АЧХ снимается с помощью программы justMLS. Сама программа бесплатно прилагается к пакету LSPCad.
Наверное, стоит обратить внимание, что сами динамики я немного доработал. Доработка заключалась в установке бумажного пылезащитного колпачка вместо "зеркального" из полимерной пленки. Колпачек установил выпуклостью внутрь. Поверхность диффузора сделал черного цвета с помощью чернил для струйного принтера.

Измерения АЧХ высокочастотной части.
АЧХ измерена на расстоянии 30см, см.рис.17.

Проектирование кроссовера.
Частота раздела кроссовера выбрана около 3-х кГц. НЧ-СЧ динамик уже начинает сдавать свои позиции (растут искажения с повышением частоты, несмотря на достаточно ровную АЧХ). ВЧ динамик плавно принимает эстафету. Обратите внимание на согласованность фазовой характирестики!
Схема кроссовера (дорабатывается).

Коробочка
Рис.1

Impedance: free air
Рис.2

Impedance: sealed box
Рис.3

T-S Parameters
Рис.4

Мастерская
Рис.5

Мастерская
Рис.6

Мастерская
Рис.7

Мастерская
Рис.8

Мастерская
Рис.9

Мастерская
Рис.10

Мастерская
Рис.11

Мастерская
Рис.12

Impedance: vented box
Рис.13

LSPCad: project
Рис.14

LSPCad: project
Рис.15

АЧХ 25ГДН-3-4
Рис.16

АЧХ Infinity
Рис.17

Рабочий проект
Рис.18

Рабочий проект
Рис.19

Схема фильтра
Рис.20

 
Сайт создан в системе uCoz