Конструкция широкополосного динамика
Выделяют два основных вида универсальных широкополосных динамиков — с центральным колпачком и конус-визером «дудка».
Первая конструкция больше похожа на обычный динамик с одним конус-куполом.
Рис. 2. Широкополосный динамик Visaton B 200/6 с центральным колпачком
А вот строение второй вариации динамика сложнее,опять тот же 4А-28. Такой излучатель содержит два конуса: большой как в обычных динамиках, и второй, встроенный внутри большого.
Диафрагма должна быть среднего размера с умеренными колебаниями. В противном случае большего искажения получит звук с высокой частотой. Что касается басов, то тут решение в увеличении размеров конуса, при сохраненном ходе, но при качественном диффузоре.
На сегодняшний день существует множество не только вариантов исполнения широкополосных динамиков, но и материалов, используемых при изготовлении диффузоров. Чтобы добиться минимизации искажений, производители идут на любые ухищрения. Одни излучатели, имеющие высокую эффективность, искажают низкие частоты, другие — требуют применения специального короба, для повышения басов. Применяя в конструкциях широкополосных динамиков усилители до 3 Вт, достигается высокая производительность.
Так как при использовании широкополосников хочется качественно (насколько это возможно) прослушивать весь диапазон частот (высокий, средний, низкий), то производители применяют при изготовлении диффузора бумагу или современную альтернативу ей — кевлар. Так удается добиться гораздо более высокого результата.
Кроме того, есть уникальный опыт применения в качестве подвеса … кожи. Например, при изготовлении широкополосной акустики Кондо RUTHY-1-2-4 и Ongaku speakers используется замш для подвеса. Необычный подход, но достигается отличная чистота звука. В частности, проведено исследование широкополосника ADVENT, 2 полосы: 25 см + пищалка, закрытый ящик 60 литров.
Конструктивной особенностью динамика является неравномерное натяжение кожи в подвесе RCA-TELEFUNKEN. Чем ближе в диффузор — тем натяжение выше. Как итог — превосходный по своей чистоте тихий звук.
Рис. 3. Кожаный подвес в широкополосном динамике
Подробнее про кожаный подвес читаем в статье «Достоинство тихих звуков».
Также интересны исследования акустики, изготовленной с подмагниченными динамиками . В совокупности с ламповым усилителем и дополнительным рупором также достигнут невероятный уровень качества звука. Познакомиться с оригинальным опытом можно в статье «Telefunken» — жизнь после смерти».
Помимо бумаги, кевлара и кожи в широкополосниках, для достижения качества звука в разных диапазонах, можно использовать даже алюминий и смолу. Бумага все же предпочтительнее, так как, не обладая повышенной жесткостью, она способна уменьшить резонанс. Особенно эффект заметен при покрытии бумаги лаком.
Рупорные акустические системы
Пытаясь с помощью широкополосных динамиков «укротить» как можно больший диапазон звуков изготовители сталкиваются с рядом проблем. Все зависит от того какой диапазон звуков необходимо произвести.
Низко чувствительные системы демонстрируют узкий динамический диапазон, особенно при понижении громкости. Выражается это в пропаже высоких и низких составляющих, которые «забиваются» среднечастотным звуком. Отчасти это происходит благодаря строению человеческого уха, наиболее оптимально приспособленного для восприятия именно средних звуков.
Что касается высоких частот, то звук, излучаемый маленькой диафрагмой высокочастотного динамика с небольшой амплитудой, просто теряется на фоне тех же средних частот. Решение данной проблемы находят в применении дополнительных устройств (темброблоки, АЧХ корректоры, тон компенсаторы и прочее), ухудшающих звуковоспроизведение.
Альтернативой выступает принципиально иной способ улучшения воспроизведения звука — улучшение КПД акустических систем с помощью рупоров (горнов). Такая оригинальная конструкция позволяет соотнести давление внешней воздушной среды и звукового давления диафрагмы излучателей. То приводит к минимизации искажений и выравниванию амплитудно-частотных характеристик широкополосных динамиков.
В Советском союзе очень любили создавать рупорные акустические системы на базе широкополосников 4А-28, например: Акустический агрегат с повышенным КПД на низких частотах.
Рис. 1. Широкополосные динамики 4А-28
Недостатки широкополосников
Проблемы широкополосных динамиков известны:
- нелинейные амплитудно-частотные характеристики;
- провалы в границах частотного раздела
- высокий уровень гармоник;
- интермодуляционные искажения;
- «горб» в области средних частот;
- урезание низких частот;
Попытки расширить спектр качественного звучания в сторону низких частот приводит к увеличению площади излучателя.
Закрытая форма акустической системы не позволяет использовать фазоинверторную конструкцию колонок, для расширения низкочастотного диапазона. А применение динамиков с высокой чувствительностью еще больше разбалансирует АЧХ.
Автомобильная широкополосная акустика
Прослушивание музыки в современных автомобилях — это целый спектр особенностей акустических систем. И здесь широкополосные динамики также занимают существенную долю, так как ограниченный объем авто не позволяет развернуться любителям по-настоящему качественного звука, требующего сложных конструкций.
В автомобиле с задачей передачи приемлемого звука вполне справиться широкополосник в диаметр диффузора 8,10 или 12 см. Стоит сразу отметить, что низкие и высокие частоты на таком динамике воспроизводятся без применения кроссовера — специального разделительного фильтра звуковых частот.
При выборе широкополосного динамика для своего автомобиля следует акцентировать внимание на некоторых аспектах. Так, в зависимости от размера салона и свободного объема важен размер динамика, а также общие требования к высоким и низким частотам
Рассеивание звука во всех направлениях (дисперсию) также необходимо учитывать. Так, если рассеивание плохое, то звучание будет глухим, а вот если еще на стадии покупки вы слышите естественный звук, то все в порядке. Для басов нужен дополнительный сабвуфер, который выступает в качестве компенсатора низких частот. Таким компенсатором могут выступить 10-ти дюймовые колонки. Помимо всего прочего, следует прослушать звучание на разных уровнях громкости.
Так как в авто не всегда достаточно места для крупногабаритных колонок, то качество звучания среднеразмерных конструкций можно улучшить с помощью звукового процессора, встроенного в современные магнитолы.
100ГДШ65-8 идут в бой.
Это не совсем вопрос, скорее тема, но буду скромнее… Речь пойдет про самопал. Кружок «Очумелые ручки» Эстетствующим аудиофилам можно дальше не читать)
Недавно появилась мысль сварганить широкополосные колонки с поддержкой на верхах твитером. т.к. нечто подобное я уже делал в прошлой жизни(на основе 4а32\4а28), но не на таком уровне.
Итак что мы имеем:
имеем 16см динамик 100ГДШ65-8.
Его спецификации:
https://www.noema.ru/files/catalog/PDF/65-8.pdf
Есть рекомендуемые корпуса. Остановимся на ЗЯ объемом ~35л.
К нему в придачу покупаем тканевый твитер Wavecore TW030WA09 4Ом
https://www.wavecor.com/TW030WA09_10_specifications.pdf
Паспортная чувствительность динамиков близка, поэтому приглушать ВЧ резистором не будем т.е. для фильтра достаточно будет одного конденсатора. Резать твитер будем в районе 12-13кГц. в этом районе у широкополосников идет затухание АЧХ.
Конденсатор MKP Intertechnik Audyn Cap MKP-QS6 2,2мкф
Докупаем ещё терминал акустический Audiocore TC0701.
Рисуем корпус в Компасе, подходим к делу со всей серьезностью, корпус должен быть максимально узким, чтобы не повышать направленность АС.
Покупаем березовую фанеру 20мм на рынке. Договариваемся с мебельщиками. Получаем на выходе готовые корпуса.
Для начала неплохо, но с корпусами предстоит много работы.
Разбираем колонки и приклеиваем фронтальную панель на клей «Момент Столяр». Промазываем все стыки герметиком изнутри, и переходим к поклейке настоящего(!) войлока.
по окончанию приклеиваем и тыловую панель. Вату внутрь решил не укладывать, ведь внутренний объем получился для 100ГДШ65 более чем достаточным.
Переходим к фильтру и проводке. в «чулане») обнаружился 2метровый кусок ноунеймовского акустического кабеля. судя по приличному весу — из настоящей меди. Он пойдет у нас на широполосники. Припаиваем его напрямую к «штырям» акустического терминала.
Долго думал, что пустить на твитеры. Остановился на моножильном… в том-же «чулане» раскопал ВВГ-Пнг 3*2,5!.. Вот он красавец:
Кабель не ГОСТовский, а ТУ`шный и его сечение-таки ниже 2,5 квадратов, что нам даже на руку — работать с ним будет проще.
и окончательная сборка:
тональный баланс динамиков получился очень близким. Динамики играют слитно, как единое целое. Звук очень живой, джаз звучит потрясно. Басочки вышли на удивление приятными и достаточно глубоким. Скоро поставлю на шипы.
В общем моя мечта вновь вернуться на качественный широкополосный звук осуществилась.
Цена вопроса: чуть больше 15т.р.
P.S. со внешним видом пока не определился. может подскажет кто-что…
Поэма о Ноэме – широкополосная АС на 100 ГДШ-65
Как то просматривая в интернете очередной видеотест эстрадной акустики я услышал хваленый отзыв о 100 ГДШ от Ноэма! Почитал отзывы, нашел в инете сайт завода и через пару недель они были у меня. Пришли они в таких вот картонных коробках:
Сам динамик на ощуп довольно приличный, большой магнит, вспененный подвес (про вспененный подвес хочу сказать отдельно — был у меня как то негативный опыт с динамиками немецкой ESX — замечательные были динамики кроме подвеса — он у них в мороз дубел насмерть, и пока машина не прогреется до ташкентской температуры, приходилось слушать одни твиттеры. Вспененный подвес не дубеет в принципе). Сам динамик от 100 ГДШ-65-4 “Ноэма”:
Но скажу честно — в машине мне они не понравились, на тот момент Альфарды играли лучше. И я решил послушать их дома, в инструкции к ним указаны рекомендованные заводом-изготовителем параметры оформления — закрытый ящик или фазоинвертор.
Фазаинвертор выполнен в щелевом исполнении по параметрам указанным в паспорте:
Для подключения купил и поставил клеммную колодку. В качестве ножек использовал мебельные ручки. Ну и в завершении в рекламной фирме заказал латунные таблички с названием динамиков, и латунными же гвоздиками приколотил к передней деке. Получилось неплохо (ну на мой взгляд))):
Есть конечно косяки в распиловке, но как уже говорил, корпуса делались временные, за качеством не следил.
Автор проекта: Денис Боровиков (Brizzden)
Широкополосная АС на «150 ГДШ-35-8 Ноэма»
За основу были взяты динамики Ноэма 150 ГДШ-35-8.
Корпуса сделаны из фанеры толщиной 21 мм, передние стенки двойные. Все собрано на саморезах и герметике, зашпаклевано, отшлифовано с последующим фанерованием шпоном файн-лайн (палисандр) на контактный клей. Габаритные размеры корпуса: 842х382х313 мм. Финишно корпус покрыт яхтным лаком в несколько слоев со шлифовкой каждого слоя, лак очень крепкий. Изнутри стенки оклеены в два слоя материалом дарнит (по типу ватина, используется для прокладки под асфальтовое покрытие). Внутри приклеен большой кусок синтепона в марле, для гашения внутренних резонансов. Порт фазоинвертора настроен на частоту 44 Гц.
Размеры можно делать и другие, главное чтобы чистого внутреннего объема было 65 литров. Грязный объем у меня 70 л, из которых 2,9 л занимает объем динамика, еще 1 л ушел на объем фазоинвертера и остальное на дарнит с синтепоном.
Фазоинвертор – это один из вариантов оформления, написанный в паспорте, есть еще вариант на 120 литров, но это уже будет корпус размером с холодильник, а по моему мнению смещение нижней частоты на 4 Гц того не стоят.
Изначально конструкция была собрана в корпусе ЗЯ, но из за крикливой середины, баса по ощущениям не слышно вообще. Среднюю частоту в любом случае нужно давить, я планирую использовать режекторный фильтр с параметрами: R=4,8 Ом, С=4,7 мкФ, L=0,56 мГн.
Этим динамикам нужны высокочастотники, потому что играют они по уровню -10 дБ всего до 15000 Гц. Сам производитель “Ноэма” рекомендует к ним ВЧ динамки Beyma CP16, они имеют чувствительность 105 дБ и довольно ровную полку. Согласовав по чувствительности и отрезав все лишнее, можно получить действительно неплохие высокие частоты.
Хотелось бы расссказать и о минусах данного динамика 150 ГДШ-35-8:
- Крикливая середина. если взять за 0 уровень в 95 дБ, то выпирает она на 6 дБ, и есть один горб на 10 кГц, который выпирает больше чем на 10 дБ. Это очень много, очобенно если выкрутить громкость по-больше, то ни о каком нормальном прослушивании речи быть не может, хочется не то, чтобы сделать потише, а выключить совсем, поэтому это нужно давить.
- Узкая направленность на высоких частотах. Так как динамик имеет довольно большой диффузор, то его направленность очень узкая, шаг в сторону и звук уже глуховат.
В целом динамики звучат приятно, даже с горбом на середине, если не включать громко, имеют очень хорошую сцену, первое время казалось, что звук идет откуда то сбоку, с улицы, но потом постепенно привык, сравнивал в лоб с динамиком 4А-28, то у советского старичка по ощущениям нет такой четкости по верхним частотам, да и из-за высокой добротности кинапский динамик не выдает такого баса. Если выражаться аудиофильскими выражениями, то 150 ГДШ звучит детальней по верхам и по низам.
Итого потрачено 2 месяца работы по выходным. По себестоимости вся система вышла примерно в 30000 рублей, не считая инструмента и работы. Делал подобное первый раз, с инструментом не на ты. Самым сложным оказалась приклейка шпона на контактный клей, было много косяков, и со шпоном одному не справиться, нужна помощь.
P.S. я дилетант в звуке, много еще не понимаю, возможно сделал много ошибок, мое мнение не претендует на правильность, оно абсолютно субьективно.
Что такое широкополосный динамик?
По мере развития прогресса было придумано множество изделий, излучающих звуки самых разных диапазонов, но наиболее популярным стал электродинамический громкоговоритель. Устройство динамика довольно проста и универсальна. На катушку, находящуюся внутри постоянного магнита, подается напряжение звуковой частоты. Колебания, выдаваемые катушкой, передаются на диффузор. Механические колебания, возбуждаемые катушкой, передаются в воздух. Ухо улавливает данные механические колебания и человек слышит звук.
Учитывая, что слушать музыку и прочие передачи, сопровождаемые звуком, хочется всегда и везде, то появляется необходимость в создании универсального звукового излучателя. Специализированные динамики прекрасно работают в узком диапазоне, но это нужно далеко не сем и не всегда. А вот средние частоты востребованы больше всех.
Именно поэтому появилась необходимость в создании популярных широкополосных динамиков, которые наряду со средними частотами воспроизводят и низкие, и высокие. Безусловно, весь диапазон звуков на одном излучателе воспроизвести невозможно, но востребованность таких динамиком обуславливается рядом причин. Прежде всего тем, что конструкция узкоспециализированных излучателей часто бывает довольно громоздкой. Кроме того, цена у таких изделий выше, ведь за качество приходится платить. Не каждому это по карману.
А вот попсу с новостями, а также музыку в автомобиле вполне можно слушать без кроссовера через дешевый широкополосный динамик. Этим и объясняется устойчивая популярность именно широкополосных систем. Бытовая техника, смартфоны, телевизоры, портативные колонки — везде нашли своё применение широкополосные динамики.
Кроме того, универсальные излучатели, рассчитанные на широкий звуковой диапазон, устанавливаются в рупорных системах и трубах Войта.
