Способ усовершенствования звуковых колонок 8ас-3 ( 4гд-35)

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:

1. 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.
2. 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.

Особенности и недостатки

Динамик имеет полностью бумажный диффузор с пропиткой и штампованную корзину. Он достаточно большой и мягкий, можно сказать — идеальный для домашней акустики. Считается, что подходит для прослушивания инструментальной, классической, симфонической музыки и не справляется с воспроизведением тяжелого рока и РЭПа. Но для лёгкого металла вполне приемлем. Жалобы на качество баса, указывают, по сути, на один из главных недостатков – слабые низы.

Еще одним недостатком является присутствие в амплитудно-частотных характеристиках (АЧХ) искажений в диапазоне от 2 до 5 кГц, а также на пике 400-500 Гц. Чаще всего их связывают с заводским браком – неправильно приклеенной гофрой диффузора. Порой она соединена не вплотную с краем корзины, а разделена бумажной полоской шириной 4-5 мм. Для выравнивания АЧХ динамики дорабатывают путем замены уплотняющего кольца.

Но, несмотря на недостатки некоторые люди, особо нетребовательные к акустике, послушав 4ГД-35 отказываются от использования трехполосных колонок и импортных аналогов в пользу последнего. Становятся ярыми фанатами широкополосника и считаю его лучшим изобретением в аудиомире.

Пример реализации одной из самодельных колонок TQWP на 4гд 35 сморите в видеоролике.

Рецепт и ингредиенты

Корпус из ламинированного ДСП толщиной 16мм. Крепление внутреннее: рейки, шурупы, клей. Дополнительно утолщать стенки я не стал (кроме нижней части лицевой панели), мотивируя это тем, что акустика маломощная.

Внутреннее демпфирование корпуса: войлок, синтепон.

Под динамики надо подложить уплотнитель или «посадить» их на пластелин.

Основание: ДСП плита с декоративным алюминиевым уголком по периметру.

тест

Ножки регулируемые, на основе мебельных гаек «краб».

Фильтр – конденсатор МБГЩ-2 4мкф 160в.

Подключение динамиков синфазное.

Внутренние провода медные 1,5 мм «Одескабель».

Разъемы под «банан» советские приборные (бронзовый точеный контакт в корпусе из карболита).

Кабель «усилитель-АС»: Одескабель 2Х4мм; разъёмы «бананы» Profigold.

Итого: 72$.

Собрав корпус, закрепив и подключив динамики, расставьте АС в нужное вам положение в комнате. Прослушайте свою любимую музыку на интересующей вас громкости. Добавляйте войлок и синтепон «по вкусу», добиваясь нужного вам оттенка а звуке.

Спасибо за внимание и желаю успехов

Глава 2 про динамики.

Когда динамик новый, его диффузор лучше не трогать, потому что у КинАп(овских) динамиков и новосибирских 10ГД-36 уже нанесены необходимые пропитки и рефление, препятствующее распространению «вредных» колебаний.

Другое дело, когда попадаются динамики старые со следами насилия — вмятинами на диффузоре, эти вмятины надо покрыть, например, жидким раствором герлена с наружной и по возможности с внутренней стороны. Осталась самая малость — подравнять частотную характеристику сверху и снизу. Тут ни чего нового нет.

Для сглаживания АЧХ снизу надо поработать над гофром диффузора, если этот гофр бумажный. Гофр, как правило, делают с синусным профилем с двумя «периодами». Глушить лучше по методу Шорова, то есть герленом, но намазывать не весь гофр, а только первый ближний к центру полупериод и прилегающую к гофру полоску шириной 0,5 см. Герлен должен быть разведен до такой консистенции, которая не образует на поверхности наплывов и подтёков.

Он должен растекаться ровным слоем. Оставшиеся полупериоды гофра лучше пропитать маслом растительного происхождения для увеличения гибкости подвеса. Это снизит частоту основного резонанса и подровняет АЧХ. Для динамиков с резиновыми или пенополиуретановыми гофрами «пропитка» может только навредить.

Хорошие результата по снижению резонансной частоты даёт установка динамиков в один корпус, при этом динамики надо включать параллельно. Показательные результаты по улучшению линейности динамиков даёт подключение в параллель каждому из парных динамиков резисторов, равных по величине активному сопротивлению катушки.

У широкополосных динамиков для увеличения отдачи на высоких частотах применяют дополнительные излучающие конуса. АЧХ таких динамиков в основном в области высоких частот определяется геометрией конуса, но и тут можно кое что улучшить. Я теперь конуса пропитываю и обмазываю клеем БФ-6.

Это увеличивает жёсткость конуса, что приводит к расширению полосы частот и сглаживанию АЧХ. Так для динамиков 4А-28 удаётся расширить полосу до 17…18 кГц. Пропитка производится в три слоя с наружной стороны конуса и один раз ОСНОВАНИЕ конуса с внутренней стороны обмазывается клеем, внутреннюю сторону лучше не трогать, за исключением узкой полоски 2 мм по краю конуса.

Время высыхания одного слоя клея 6 часов, полное высыхание занимает неделю, в это время на динамик не рекомендуется подавать сигнал. БФ-6 образует особую пленку, которая препятствует распространению продольных волн. Некоторые пользуются для этих же целей цапон-лаком, от его применения меня останавливает чрезмерно жёсткая полимерная пленка, которую он образует. На динамиках 4А-хх защитный колпачок сделан из формованной ткани, его лучше не замазывать клеем, но если клей попадет на края колпачка, то ни чего страшного не будет

Пропитка клеем основания диффузора у низкочастотных и среднечастотных динамиков тоже будет иметь только положительный результат.

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.

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

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.

Общие сведения

В настоящее время на различных форумах по аудиотематике идут бесконечные споры по созданию акустических систем на базе широкополосника 4ГД-35. Есть информация о невероятно хорошем и живом звучании подобных сборок, а также многочисленные примеры создания их своими руками за небольшие деньги. Встречаются конструкции в щите, рупоре, открытых и закрытых ящиках.

Некоторые умельцы ставят их в так называемую трубу Войта (TQWP), хорошо зарекомендовавшую себя при воспроизведении басов в небольших помещениях. Для поддержки высоких частот, через конденсатор в 1-2 мкФ, добавляется пищаль 2ГД-36. Примеры подобных самодельных колонок воплощены в жизнь уже многими меломанами.

Маркировка

Выпускался примерно с 1973 года на предприятии «Динамик» г.Гагарин, которое уже прекратило производство подобного оборудования. В разное время в его конструкцию вносились небольшие доработки и изменения. На первых изделиях символы «ГОСТ 9010-73» наносились на металлическую часть зеленой краской, вместе с печатью технического контроля «ОТК». Некоторые считают, что звук от них более качественный и объемный.

Позже появились модифицированные версии, с применяем требований другого стандарта — ГОСТ 9010-78. Они немного отличались визуально от своих предшественников, а на корпусе стоял красный штампик «СССР». В 80-xx на устройство наносится другая маркировка — «8ГДШ-1-4».

Технические параметры

Рассмотрим основные паспортные технические характеристики на 4ГД-35:

• диапазон поддерживаемых частот: 63 – 12500Гц
• мощность: рабочая 0,8 Вт; номинальная 4 Вт; кратковременная пиковая (PMPO) до 15 Вт; долговременная (RMS) 8 Вт;
• чувствительность: 92дБ;
• неравномерность АЧХ: 16дБ;
• коэффициент гармоник (при 0,8 Вт): 125 Гц: 7 %; 200 – 300 Гц: 5%; 1000 – 8000 Гц: 3%
• акустический импеданс (сопротивление): 4Ом;
• полная добротность: 1,1-1,7;
• резонансная частота в воздухе: 50-85 Гц;
• размер: диаметр диффузор 200 мм; глубина 75,6 мм;
• масса: 0,88 кг

Глава 3

Большое значение на равномерность АЧХ оказывает акустическое оформление — корпус акустических систем. Если расставить основные типы корпусов в порядке увеличения неравномерности, начиная с самой маленькой, то получится следующий ряд, не зависящий от того, открытая АС или закрытая:

1. Шарообразный корпус (пол-шара для открытой АС);
2. Трапеция неправильной формы;
3. Цилиндр с отверстием на боковой стенке;
4. Параллелепипед с отверстием не по центру;
5. Куб;
6. Цилиндр с отверстием на верхней стенке — диске.

Отсюда можно сделать вывод, что наиболее технологичный тип корпуса и предпочтительный по форме АЧХ — это трапеция, в которой динамик расположен не на геометрическом центре.

Самым тонким моментом в конструкции АС является передняя дека, на которой крепятся динамики. Отверстие под динамик, и хуже, если их два, ослабляет механическую прочность деки, делая её склонной к резонансам на средних частотах. Не касаясь способов крепления деки, на мой взгляд, она должна быть толстой и набранной из отдельных листов. Но если отверстие под динамик у всех листов делать одинаковым, то получается локальный цилиндр.

Надо идти на компромисс и делать отверстия разных диаметров на разных листах деки (обычно 2, 3) с увеличением диаметра. Меньший диаметр у наружного листа, к которому будут крепиться динамики. Листы лучше не склеивать между собой, а скручивать шурупами, через прослойки плотной ткани

При расположении на деке нескольких динамиков особое внимание надо обращать на укрепление перешейков между ними

В некоторых случаях особо узких перешейков, под ними надо располагать поперечные опоры, привинченные к боковым стенкам, для придания большей жёсткости конструкции. К этим опорам должны быть прикручены перешейки между динамиками.

Панели боковых стенок, бруски для крепления, лучше всего не клеить между собой, а свинчивать. Между стыками надо прокладывать уплотнители из тонкого войлока (сукна) или пористой резины. Шурупы, крепящие две детали, должны быть жестко связаны только с одной из них. Отверстие для шурупа во второй детали должно быть такого диаметра, чтобы вероятность касания шурупом была минимальной.

Под шляпку шурупа желательно подложить шайбу и уплотняющую прокладку из войлока или резины. Под переднюю деку уплотнитель лучше проложить потолще 3…5 мм.

Кому-то нравятся опоры под АС в виде шипов, а меня вполне устраивают деревянные «ферзи» с войлочными прокладками по обеим концам.

Про расположение и направление АС с широкополосными динамиками могу сказать следующее: акустические оси должны быть направлены в сторону слушателя, так как у этого типа динамиков диаграмма направленности в области частот более 5 кГц достаточно узкая.

Этого легко добиться, сделав наклонную переднюю деку и развернув колонки в нужном направлении. Замечено, что стереопанорама во всей своей широте разворачивается НАД акустическими системами, поэтому имеет смысл, чтобы высота напольных домашних АС не превышала уровня глаз слушателя для ощущения комфортности.

Про выбор размеров и демпфирующих материалов было уже сказано много, так что вроде всё.