Панель акустического сопротивления

УСИЛИТЕЛЬ

Всё про самодельные и профессиональные усилители звука - схемы, конструкции, настройка и описание качественных УНЧ на микросхемах и лампах.

УНЧ  Про усилители

 

Панель акустического сопротивления

   При прослушивании импортного "навороченного" музыкального центра сначала удивляешься высокому качеству звучания. Особенно приятно слышать глубокие "бархатные" низы. Но через несколько минут начинаешь подозревать, что этих "бархатных низов" чрезмерно много. Минут через 10 обнаруживаешь, что все-таки звучание несколько "грязновато", и желание слушать пропадает вовсе. Те, кто помнит старую советскую акустику, убеждаются, что звучала она пусть не так эффектно, но зато и не утомляла слух.

   Причиной утомительного звучания является резонанс АС. Разработчики АС, особенно малогабаритных, часто использовали резонанс для устранения спада АЧХ на низких частотах. В открытых АС резонирует динамическая головка, в закрытых АС и фазоинверторах вместе с головкой — и объем воздуха в корпусе АС. Резонирует вполне "синусоидально" и поначалу воспринимается хорошо. Но вся беда в том, что резонансные колебания возбуждаются при любом колебании звуковой катушки, например, при воспроизведении удара барабана. Возникает постоянное подчеркивание узкой полосы частот, и это накладывается на полезный сигнал. Звучание становится "бубнящим", т.е. возникают переходные искажения. Даже хорошо рассчитанные фазоинверторы и закрытые АС не избавлены от переходных искажений.

   Существует несколько способов ослабления резонанса:

- низкое выходное сопротивление усилителя;

- отрицательное выходное сопротивление усилителя;

- электромеханическая обратная связь (ЭМОС); 

- панель акустического сопротивления.

   Низкое выходное сопротивление УМЗЧ малоэффективно по причине ограничения тока противо-ЭДС собственным активным сопротивлением звуковой катушки. Отрицательное выходное сопротивление УМЗЧ заметно эффективнее, но частотная характеристика на низких частотах отнюдь не ровная. Кроме того, из-за положительной обратной связи по току, с помощью которой и получается отрицательное Rвых, усилитель стремится к самовозбуждению, что в отдельные моменты явно наблюдается. ЭМОС с внешним датчиком — вне конкуренции и дает высочайшее качество звучания. Но ее недостаток — сложность реализации.

   Остается давно известная, но прочно забытая панель акустического сопротивления (ПАС), которая сочетает в себе достаточную эффективность демпфирования колебаний звуковой катушки с простотой исполнения. Качество работы громкоговорителя с панелью акустического сопротивления не зависит от выходного сопротивления усилителя. Недостатком ПАС является спад звукового давления в области низких частот, однако он не слишком большой. Спад можно сделать меньше, установив в АС две головки вместо одной. По этой же причине нежелательно использовать низкочастотные головки с диаметром диффузора менее 15 см.

   Панель акустического сопротивления представляет собой множество отверстий 0,25...30 мм на задней стенке (чаще всего) корпуса громкоговорителя. Количество отверстий чем больше, тем лучше, но считается достаточным суммарная площадь отверстий около 60% от эффективной площади диффузора (отверстия под головку). В отверстиях туго натягивается хлопчатобумажная ткань в один или два слоя. При работе головки ткань не должна колебаться в отверстиях, т.е. воздух должен продуваться сквозь ткань. В корпусе с ПАС воздух теряет упругость и не влияет на частоту основного резонанса звуковой катушки. В зависимости от плотности ткани меняется только амплитуда резонанса.

   К сожалению, оптимальный внутренний объем акустической системы с ПАС неизвестен. В большинстве литературных источников говорится о необходимости экспериментального подбора параметров громкоговорителя и ПАС. Нам удалось получить хорошие результаты с АС, объем которой брался из расчета 125 см3 на 1 см2 эффективной площади диффузора головки (до краевого гофра). Хотя этот объем не критичен и допускает отклонения в любую сторону.

    Панель акустического сопротивления, как показано на рисунке, состоит из двух листов фанеры толщиной 10 мм, в каждом из которых просверлено по 50 отверстий диаметром 30 мм. Между листами фанеры туго натянуто льняное полотно. Один из листов фанеры (больший) одновременно является задней стенкой ящика громкоговорителя. При сверлении отверстий оба листа необходимо плотно скрепить, чтобы при выходе сверла не скалывались слои фанеры.

   После сверления отверстий на меньший лист накладывают тщательно разглаженную ткань. Сначала ткань приклеивают к одному из торцов листа. После высыхания клея ткань сильно натягивают и приклеивают к противоположному торцу. На время высыхания клея ткань можно прибить небольшими гвоздиками. Аналогично наклеивают ткань на остальные два торца, стараясь как можно сильнее ее натягивать. После полного высыхания клея ткань нужно слегка смочить, тогда она, подсохнув, натянется еще более.

   Но есть и другая технология изготовлений ПАС. Сначала подбирается тонкостенная пластмассовая трубка с внутренним диаметром около 30 мм. От этой трубки отрезаются кольца толщиной 20 мм. Количество колец равно удвоенному числу отверстий в задней стенке АС. В каждом втором кольце пропиливается продольная щель так, чтобы его можно было сжать и вставить внутрь неразрезанного кольца. В качестве колец годятся аптечные пузырьки или парфюмерные флаконы, обрезанные с обеих сторон. На внутреннее кольцо накладывается кусок ткани, и кольцо вставляется внутрь другого. Собранный "блок" вклеивается в предварительно просверленное отверстие в корпусе АС. Диаметр отверстия должен соответствовать наружному диаметру кольца. Доставая внутреннее кольцо, можно менять ткань или число ее слоев. Динамическую головку в громкоговоритель с ПАС лучше всего по¬добрать с высокой добротностью, т.е. с высоким, четким резонансным пиком на частоте от 30 до 40 Гц. У такой головки спад низких частот будет меньше.

   Собрав АС и установив ПАС, измеряем АЧХ модуля сопротивления головки по общепринятой методике (подключив к звуковому генератору последовательно с резистором сопротивлением 1...5 кОм). Обычно сопротивление головки в свободном пространстве (вне АС) на частоте основного резонанса может превышать номинальное на порядок. В корпусе АС сопротивление падает. Подбором ткани в отверстиях делаем его в 2...2,5 раза больше номинального. При этом звуковое давление сохраняется довольно большим, а самопроизвольные колебания звуковой катушки практически прекращаются.

   Для удобства настройки кольца с тканью лучше вставлять с наружной стороны задней стенки. После получения нужного результата кольца с тканью можно перевернуть и вставить изнутри корпуса. Стенки АС внутри корпуса полезно покрыть слоем ваты толщиной 3...4 см. Субъективно звучание акустической системы с такой ПАС становится чистым и эстетически полноценным.


Понравилась схема - лайкни!


ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ   


УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    




Гибридный УМЗЧ

Однотактный ламповый

Ламповый на КТ88

Усилитель для наушников

Усилитель на 100 Вт

Усилитель на LM3875

Схема LM386

Как сделать УНЧ для наушников



Сборник информации про усилители НЧ и схемотехнику унч различного применения - автомобильные, домашние, ламповые, предварительные и концертные. © 2016