Non c'è niente di più affidabile della consapevolezza e della comprensione che tutto ciò che utilizziamo è realizzato dalle mani di maestri del loro mestiere.

Descrizione degli altoparlanti per 6GD-2, 4GD-35

I vantaggi dell'acustica aperta rispetto a quella chiusa sono presentati in modo abbastanza convincente sul sito web di Siegfried Linkwitz

I suoi progetti "Phoenix" e "Orion" sono stati ripetuti da molti radioamatori e hanno ottime recensioni. Il sito suggerisce di acquistare un set da costruzione per assemblare questi altoparlanti attivi (con amplificatore), solo il costo dei componenti ci scoraggia. Una versione industriale dell'acustica aperta, sviluppata con la partecipazione di Linkwitz: Beethoven-Elite (Beethoven-Elite) ha battuto tutti i record in termini di qualità del suono e prezzo.

In breve, l'essenza dei vantaggi dell'acustica aperta può essere descritta come segue:

A sinistra ci sono grafici a torta radiazione da un altoparlante chiuso (monopolo, altoparlante box) e da un altoparlante aperto (dipolo) in diverse gamme di frequenza (vista dall'alto).

È facile notare che un altoparlante aperto (dipolo) è completamente privo di radiazione nella direzione perpendicolare all'ascoltatore (di lato, su, giù), e questo è in due delle tre direzioni dello spazio tridimensionale.

Di conseguenza, in queste stesse direzioni non vi è motivo per la comparsa di onde sonore riflesse, che potrebbero portare a distorsioni dovute all'interferenza con l'onda sonora diretta creata dall'altoparlante (come nel caso di un altoparlante chiuso convenzionale).

Questi vantaggi dell'acustica aperta che opera in una stanza chiusa consentono di ridurre le interferenze dirette (aumentare l'immunità al rumore). onda sonora di 4,8 dB, che equivale a ridurre di 3 volte la potenza fornita agli altoparlanti necessaria per ottenere la stessa intelligibilità del suono come nel caso di un altoparlante chiuso.

Tuttavia, le testate degli altoparlanti utilizzate da Linkwitz sono piuttosto costose da acquistare, come evidenziato dai listini prezzi dei fornitori di altoparlanti importati a nostra disposizione. Inoltre Linkwitz è stato costretto ad utilizzare un'amplificazione a tre vie a causa della complessità o dell'impossibilità di costruire un altoparlante passivo utilizzando gli (comunque ottimi) emettitori a sua disposizione. Tuttavia, il rispettato Linkwitz ha utilizzato un metodo errato per valutare lo spettro cumulativo del suono successivo delle teste. Una valutazione dell'energia accumulata nelle testine dovrebbe essere effettuata solo quando queste sono collegate tramite filtri che correggono la risposta in frequenza secondo i requisiti del progetto. Pertanto, l'entusiasmo degli altri sviluppatori in termini di ricerca e acquisto di teste dinamiche, indicate da Linkwitz come preferibili, è un po' subottimale.

Da questo punto di vista siamo in una posizione più vantaggiosa. Ti spiegherò. I nostri soggiorni sono piccoli e richiedono poca potenza operativa dagli amplificatori, anche per l'acustica a bassa sensibilità. La maggior parte di noi dispone già di amplificatori di potenza superiori a 50 W per canale, il che in determinate condizioni rende possibile l'utilizzo di filtri per altoparlanti passivi che trattengono più energia. Le testine dinamiche a nostra disposizione sono ancora cloni “Made in theURSS”, che si distinguono per parametri e sensibilità non così male per la costruzione di altoparlanti aperti.

In URSS c'è sempre stato un problema con la produzione di testine per frequenze medio-basse con un fattore di qualità Qts basso. Per le teste tipiche (25-, 35-GDN, 15-, 20-GDS, 8GD-1, 6GD-2, 4GD-53(35.8E), 2GD-40, 5GDSH-xx, ecc.) il valore Qts rientra in entro 0,8 - 1,8, il che rende difficile il loro utilizzo classico sotto forma di scatola chiusa o bass reflex, ma è ideale per costruire un altoparlante aperto. Inoltre, aumenteremo la risposta in frequenza di frequenza di risonanza le testine possono essere utilizzate per compensare il corrispondente declino nella risposta in frequenza risultante di un altoparlante aperto.

suono dal sistema di altoparlanti. Altoparlante a tre vie per 4 persone

teste dinamiche, di tipo aperto e presenta le seguenti caratteristiche:

Di seguito è mostrata la risposta in frequenza degli altoparlanti e ciascuna banda di pressione sonora (linee continue), la linea tratteggiata mostra la risposta di fase. Le misurazioni sono state effettuate con un microfono di misura con diagramma polare cardioide e un analizzatore di spettro con livellamento a 1/6 d'ottava sul rumore bianco nel punto di ascolto in una stanza reale di 16 mq ad una distanza di 1,5 m dai diffusori:

Di seguito viene presentata la risposta all'impulso dell'altoparlante in termini di pressione sonora (nelle stesse condizioni) quando viene applicato un segnale di impulso:

Perché è stata scelta una frequenza così bassa per la giunzione tra le testine dei medi e delle alte frequenze? Riguarda i modelli di radiazione del 4GD-35. Caratteristiche di questo altoparlante agli angoli 0 , 22 , 45 E67 gradi è riportato di seguito. Pertanto, se si sceglie una frequenza di giunzione della banda superiore a 2 kHz, apparirà soggettivamente un calo nella regione di 2-4 kHz, quella che Alexander Klyachin combatte con successo con la sua tecnica del microfono oscillante durante la creazione di sistemi a 2 vie.

Il sistema acustico Agnetta utilizza crossover modificati del primo e del secondo ordine, la cui topologia svolge le seguenti funzioni:

La risonanza meccanica principale delle testine è derivata dalla bassa impedenza di uscita dei filtri; per la sezione delle basse frequenze, la deviazione è effettuata dalla bassa impedenza di uscita dell'amplificatore;

Alimentando gli emettitori a frequenze medie e alte attraverso un'elevata reattanza di filtro ed eliminando lo shunt delle testine a queste frequenze con una bassa impedenza di uscita dell'amplificatore si riduce la distorsione di intermodulazione a queste frequenze.

La soppressione della penetrazione della forza elettromotrice posteriore delle testine degli altoparlanti nell'uscita dell'amplificatore elimina l'interruzione del funzionamento negativo nell'amplificatore feedback(se disponibile).

Deviazioni minime della caratteristica di frequenza di fase dell'impedenza di ingresso dell'altoparlante dall'equivalente resistivo consentono il pieno utilizzo delle caratteristiche di potenza dell'amplificatore.

La topologia del filtro è mostrata di seguito:

Collegamento a bassa frequenza: 2 testine 6GD-2 incluse in sequenza, induttanza L3031= 2,6 mH
Collegamento a media frequenza: Circuito oscillatorio parallelo C2021 C2031 L2031 L2081 fornisce alta impedenza di uscita medio e alte frequenze ed efficace deviando la testa alla frequenza di risonanza
Collegamento ad alta frequenza: L'induttanza L1101 fornisce shunt per risonanza della testa, L'induttanza L1011 elimina lo shunt teste alle alte frequenze.

Il livello di pressione sonora sviluppato dall'altoparlante è determinato dalla sua sensibilità (efficienza) e dalla potenza elettrica fornita:

L = S + 20 lg · √P = S + 10 LG P , Dove

1. l – livello di pressione sonora, dB, relativo alla soglia uditiva – 2 ∙ 10 -5 n/m2 ;
2. S – sensibilità caratteristica ( pressione sonora, sviluppata dal relatore ad una distanza di 1 m dal centro di lavoro con una potenza elettrica assorbita di 1 W, espressa in dB√W );
3. R – potenza fornita, W.

La maggior parte degli altoparlanti domestici hanno una sensibilità di circa 86 dB√W (, ecc.) e solo pochi – , – 89-91 dB√W. Con una sensibilità più elevata (3-5 dB), è necessaria 2-3 volte meno potenza per creare lo stesso livello di pressione sonora, oppure il livello di pressione sarà più alto degli stessi dB con la stessa potenza fornita agli altoparlanti.

Ad esempio, per ottenere un livello di pressione sonora pari a 100 dB è necessario fornire 25 W a, 12,5 W a e solo 8 W di potenza elettrica.

Quando si progettano gli altoparlanti, è interessante utilizzare testine per altoparlanti con elevata efficienza e sensibilità - 90 dB√W o più, come, ecc.

Quando si posiziona la testa dell'altoparlante in un volume chiuso, i valori di fp e Qp aumentano. Possono essere determinati dalle formule:

f’p=fp√1+Vе/V E Q’п=Qп√1+Vе/V,

Dove: fp E Q'p– nuovi valori dei parametri della testa nel volume V.

Nelle colonne “V=100 l” tabella 1 Vengono forniti i valori calcolati di f'p e Q'p ed è chiaro che la diffusione dei parametri è diminuita in modo significativo e il fattore di qualità massimo dell'AS è inferiore all'unità.

Per garantire che queste perdite non siano eccessive, la quantità di PPM non deve superare i 10-15 g/l (1-1,5 kg per 100 l).

Un'opzione per posizionare le testine in un altoparlante a tre vie con dimensioni interne di 710x460x320 mm e utilizzare LF è mostrata in Fig.2. Il corpo può essere realizzato in compensato o truciolato con uno spessore di 18-20 mm. Testa dei medi – chiusa con dentro tappo in plastica (V=4 l) con ZPM. Schema elettrico filtri di separazione mostrati in Fig.3, è possibile utilizzarne una non carente come testata midrange collegando in serie ad essa un resistore con una resistenza di 2,2 Ohm (5 W). Le bobine del filtro L1 e L2 sono avvolte con filo PEV-1 con un diametro di 1,3 mm su telai di legno con un diametro di 85 mm con un'altezza di avvolgimento di 20 mm, il numero di spire è 150; bobine L3 e L4 - con filo PEV-1 con un diametro di 1,0 mm su telai con un diametro di 14 mm con un'altezza di avvolgimento di 15 mm, il numero di spire è 97. Condensatori C1-C4 tipi K73-16, K73- 17 per una tensione di 63 V o altri tipi con deviazione del 5% del valore nominale.

Parametri dell'altoparlante sviluppato:

Gamma di frequenza operativa: 35 – 20000 Hz

Livello di sensibilità caratteristico: 93 dB√W

Nominale resistenza elettrica: 8 ohm

Potenza massima di rumore (targhetta): 16 W

Livello massimo di pressione sonora ad una distanza di 1 m: 105 dB

Per fare un confronto, per ottenere un livello di pressione sonora di 105 dB, è necessario fornire all'AC circa 90 W di potenza elettrica. La famiglia di risposta in frequenza che utilizza varie istanze nella gamma delle basse frequenze è mostrata in Fig. 1 (curve 2). Come si può vedere, la diffusione della risposta in frequenza nella gamma di frequenza superiore a 30 Hz e alla fine della gamma del "pistone" si è rivelata inferiore a 2 dB, il che indica una buona ripetibilità dei parametri nella proposta progettazione acustica. Guadagno di pressione sonora nell'area di più basse frequenze(rispetto all'uso “nativo” delle testine in) non meno di 10 dB, e l'espansione del range operativo in livello è di 8-10 dB rispetto al valore medio della pressione sonora - più di 2/3 di ottava in basso.

Il miglioramento della qualità del suono dei moderni altoparlanti si ottiene principalmente attraverso l'uso di nuovi potenti driver dinamici e ciò comporta molto spesso un aumento delle loro dimensioni, peso e costo. Nel frattempo, un ottimo altoparlante può essere costruito sulla base di testine dinamiche economiche.

Principali caratteristiche tecniche.

Potenza nominale (targhetta), W.................................10 (30)

Gamma nominale delle frequenze riprodotte, Hz...........30...25.000

Numero di corsie................................................ ....................................................3

Frequenze di sezione, Hz............................................ ..... ....................500; 5000

Resistenza elettrica nominale, Ohm............................6.3

Pressione sonora standard media, Pa...............................0,35

Dimensioni, mm............................................ ....................................620x350x310

Il circuito elettrico dell'altoparlante è mostrato in Fig. 1. È costruito sulla base di tre teste dinamiche. Le funzioni a bassa frequenza (LF) sono eseguite dalla testata 6GD-2, dalla testata a media frequenza (MF) - 3GD-38E e dalla testata ad alta frequenza (HF) - 6GD-13 (nuovo nome 6GDV-4) . Il filtro del secondo ordine L1C1 viene utilizzato nella sezione delle basse frequenze, il filtro del primo ordine L2C2 viene utilizzato nella gamma media e il filtro del terzo ordine L3C3C4 viene utilizzato nella sezione delle alte frequenze. Per livellare la risposta in frequenza dell'altoparlante nella regione delle frequenze audio medie, la testata del midrange è collegata tramite il resistore R1. Per migliorare il suono del sistema a frequenze superiori a 503 Hz, la testata HF 6GDV-4 è collegata a un filtro utilizzando i resistori R2 e R3. È importante notare che questa testa viene accesa in antifase con le teste dei bassi e dei medi.

Fig.1. Circuito elettrico di un filtro per altoparlante a tre vie

Il design acustico dell'altoparlante è un bass reflex. Il suo corpo è realizzato in truciolato di spessore 20 mm. Il pannello frontale e le pareti laterali sono collegati tra loro con doghe da 20 x 20 mm utilizzando colla epossidica EDP. La parete posteriore è asportabile; è fissata al corpo tramite guarnizioni in gomma di spessore 2 mm.

La vista dal pannello frontale è mostrata in Fig. 2, a, e una sezione del corpo lungo la linea A-A- in Fig. 2, b. Gli altoparlanti dei bassi e dei medi sono fissati all'esterno del pannello frontale. Tra esso e i diffusori della testa sono posti degli anelli di gomma (schiuma di poliuretano) spessi 1,5 mm.

Fig.2. Disegno di un altoparlante a tre vie

Prima del posizionamento sul pannello frontale, la testata del 6GD-2 deve essere modificata per ridurne il fattore di qualità generale. Per fare ciò, è necessario installare dei pannelli di resistenza acustica (ARP) nelle finestre del supporto del diffusore, ovvero sigillarli con feltro sintetico o, in casi estremi, con garza medica piegata in più strati. La testina delle medie frequenze deve essere collocata in una scatola sigillata del volume di circa 2 litri, riempita di cotone idrofilo. Il diametro della cassa è uguale al diametro del foro nel pannello frontale per la testata del midrange. Il punto in cui si collega al pannello deve essere accuratamente sigillato (ad esempio con plastilina). La testa RF 6GDV-4 è montata all'interno del pannello frontale e le superfici laterali del foro per la sua installazione dovrebbero, per così dire, continuare il cono esistente sulla testa e formare con esso un corno radiante. Tra il corpo di questa testa ed il pannello è opportuno interporre un anello di tenuta in gomma. Il tunnel bass reflex è un tubo di plastica con un diametro esterno di 70 e un diametro interno di 65 e una lunghezza di 150 mm. Si inserisce nel foro corrispondente sul pannello frontale dall'esterno. Gli spazi tra il pannello e il tunnel sono sigillati dall'interno con plastilina.

Le parti del filtro crossover sono posizionate su una scheda Getinax di 250 x 150 mm, montata sulla parete laterale dell'alloggiamento nell'angolo inferiore, di fronte al tunnel bass reflex. Per evitare rumori, è necessario interporre tra la scheda e la cassa una guarnizione fonoassorbente. Il filtro utilizza condensatori MBM non polari. MBGO per una tensione di 200 V e resistori a filo avvolto con una potenza di 2 (R3) e almeno 7,5 W (altri). Il condensatore C1 è composto da sei condensatori da 10 micron collegati in parallelo. Le bobine L1-L3 sono senza cornice. Il diametro interno e l'altezza del primo è di 40 mm, gli altri due sono rispettivamente di 25 e 30 mm. La bobina L1 contiene 260 spire di filo PEL 1.5, L2-170 e L3-90 spire di filo PEV 1.0. La superficie interna della custodia è ricoperta di materiale fonoassorbente (imbottitura, gommapiuma) con uno spessore di 10...15 mm. Il corpo stesso è riempito di cotone idrofilo, ma in modo tale che tra la testa del woofer e il bass reflex rimanga un passaggio d'aria. Tutti i collegamenti delle pareti dell'alloggiamento sono sigillati con colla epossidica.

Il suono dell'altoparlante descritto è stato confrontato con il suono del noto modello industriale 35AC-012 (S-90). Durante i test è stato utilizzato un amplificatore AF stereo con una potenza nominale di 2 x 25 W e un coefficiente armonico non superiore allo 0,2%. Si è notato il suono più morbido dell'altoparlante fatto in casa nella regione delle frequenze sonore basse e medie, così come l'assenza di toni sgradevoli creati dalla testina 10GD-35 installata nel 35AS-012 nell'intervallo 5...10 kHz .

PS Sostituzione della testina 6GD-2. Invece di 6GD-2, puoi utilizzare una testina dinamica 75GDN-1L-4 (precedentemente designata 30GD-2) o 35GDN-4 (25GD-26B). Queste testine hanno più della metà della pressione sonora standard (rispettivamente 0,15 e 0,12 Pa) rispetto alle 6GD-2 (0,35 Pa), ma la loro potenza nominale notevolmente più elevata compensa questo svantaggio. La potenza nominale dell'altoparlante dopo tale sostituzione aumenterà nel primo caso a 50, nel secondo a 40 W, la resistenza elettrica nominale scenderà a 4 Ohm. La capacità del condensatore C1 quando si utilizza la testina 75GDN-1L-4 è 80 µF. In entrambi i casi il PAS non è richiesto. La prima opzione di sostituzione è preferibile, poiché la testina 75GDN-1 L-4 ha le stesse dimensioni della 6GDN-2, e una maggiore efficienza rispetto alla 35GDN-4, soprattutto a frequenze inferiori a 100 Hz.

Yu.DLI, Gorkij

Rivista radiofonica, n. 3.9 1989