Всем привет!
Выношу на Ваш суд своё творение: малогабаритные колонки собственного сочинения.
Собственно из-за чего я сподвигся на это?
Есть у меня хобби, пишу музыку с помощью компьютера, а слушать Geniusы, которые кроме как «лёгкое попердывание» (простите за мой французский) ничего не выдают, надоело!
Идею вынашивал долго, бродил по форумам, высматривал, вычитывал, задалбывал запросами Яндекс...
И вот однажды, помогая другу выбрать посудомоечную машину, забрел в магазин Эльдорадо. А там... целый шкаф динамиков на любой вкус и цвет!
И как-то сразу мне приглянулись Elenberg TX-1020 дверные двухполосники с диаметром диффузора 10 см.
Заявленные храктеристики:
Купил я их и... как давай пилить!... ДСП!
И вот что из этого получилось...
Размеры:
Высота: 35 см
Ширина: 14 см
Глубина: 21 см
Фазоинвертор - канализационная труба ПВХ: 5 см длина 8 см, (подбирал на слух)
Скреплено шурупами без клея.
Чертежей нет и не было, всё изготавливал из имеющегося дома подручного (подножного) материала.
Первое прослушивание малышек показало, что Geniusы своё пожили и можно их смело отправлять на пенсию! Но был всё же недостаток - Малышки сильно басили (после получасового прослушивания у меня начала болеть голова). Порывшись в Интернете, нашел выход:
Кусок поролона сделал своё дело!
Звук можно охарактеризовать как: динамичный, напористый, плотный...
Тестировал на самодельном усилителе 4*40Вт на tda7386
. Собрано по даташиту. Обвеска минимальна!
Наиболее полно колонки себя начинают раскрывать только по прошествии нескольких недель, динамикам нужно время на «разыгрывание». В данный момент довожу конструкцию до презентабельного вида и подумываю собрать ещё пару таких же под свой усилитель.
А в продолжении будет и центральный канал с сабвуфером.
Самодельный усилитель и колонки для компьютера, плеера или мобильного телефона из доступных деталей. УНЧ, часть 1.
Анализируя посещаемость ресурса, обнаружил, что многие люди заходят по поисковым фразам типа: «усилитель для компьютера своими руками», «колонки для компьютера», «самодельный усилитель для плеера» и т.д.
Мне это показалось очень странным. Неужели во всём русском Интернете мало информации на эту тему? Оказалось, действительно, нормальных описаний по изготовлению небольшой аудиосистемы для компьютера, плеера или мобильного телефона не найти, даже если очень долго искать. Там всё больше описываются колонки объёмом с небольшой холодильник и усилители мощностью с небольшой электрокамин.
Самые интересные ролики на Youtube
 |
 |
 |
 |
Другие статьи посвящённые постройке этого УНЧ.
Сначала подумал, что неплохо бы было написать руководство по изготовлению усилителя. Но, мне показалось, что постройка усилителя на современной элементной базе, это немного проще, чем изготовление акустических систем. Поэтому, я решил разбить статью на две части и сначала изготовить простую акустическую стереосистему из самых доступных деталей.
Знаете, есть такие пластмассовые активные Акустические Системы (далее «АС»), в одну из которых уже встроен усилитель на микросхеме в корпусе DIP8. Мне тоже достался такой комплект с моим первым компьютером. Использовать эти колонки, предварительно не убрав в эквалайзере аудиокарты низкие и средние частоты, просто невозможно. А хотелось бы, напротив, иметь возможность поднять высокие и низкие частоты при прослушивании музыки или просмотре фильмов.
Но вернёмся к нашим самоделкам.
Самодельные колонки я изготавливал только два раза и оба раза в юности. Уже тогда мне остро не хватало низких частот, и первая моя колонка была, как теперь бы её назвали, сабвуфером.
Для реализации проекта я изготовил только переднюю панель, а в качестве корпуса использовал нижнее отделение тумбочки от телевизора объёмом литров пятьдесят. Два динамика 4ГД-28 были установлены по диагонали и задрапированы радиотканью. В качестве фильтра НЧ я применил катушку от ниток №10 с намотанным на неё проводом неизвестного сечения. В задней стенке тумбочки наделал отверстий. В начале семидесятых эта конструкция произвела впечатления на моих друзей.
Сейчас тоже можно использовать это опыт, если к уже имеющимся пластмассовым колонкам добавить нечто подобное. Поверьте, такая незамысловатая конструкция легко «сделает» любой сабвуфер от бюджетного домашнего кинотеатра и прочих китайских поделок.
Но на этот раз я решил изготовить традиционную пару АС, так как свободного места в мебели уже не осталось.
Идея применить в качестве корпуса для колонки канализационные трубы пришла случайно, когда я увидел в Интернете статью, автор которой, видимо черпая вдохновение в Home Depot, использовал аналогичные трубы для изготовления пропеллера ветрогенератора.
Так как я никогда не слышал как работает круглая АС, то прежде чем покупать канализационные трубы, склеил трубу нужного диаметра из картона. В качестве шаблона использовал трехлитровые стеклянные банки для консервирования.
Первое же включение макета АС дало положительный результат, и я смело отравился в магазин.
Самодельные однополосные громкоговорители для стереосистемы.
Итак, представляю концепт-громкоговоритель в стиле – «А Вы ноктюрн сыграть смогли бы на флейте водосточных труб?»
Построить такой громкоговоритель не просто, а очень просто. На всю сборку нужно затратить, от силы, один час.
Конструкция и детали.
В качестве корпуса этих громкоговорителей используются пластмассовые 45-ти градусные угольники от наружной канализации диаметром 160мм, которые обошлись мне примерно в 7,5$. Купить такие трубы можно в большом строительном магазине. Именно в большом магазине, так как в мелких магазинах продают трубы только до диаметра 110мм, которые предназначены для прокладки внутренней канализации.
При продаже, к каждому угольнику выдают по резиновому уплотнителю. Уплотнитель имеет паз, внутрь которого вставлено пластмассовое кольцо (на рисунке оно красного цвета).
Вот такая надпись выдавлена на поверхности купленных мною угольников.
В АС применены динамики, которые можно позаимствовать у старых советских телевизоров.
В цветных ламповых и тиристорных (УПИМЦТ) телевизорах был установлен комплект из двух динамиков, широкополосного – 3ГД-38 (3ГД-45, 5ГДШ-4) и высокочастотного (пищалки) – 2ГД-36К. В интегральных телевизорах, с размером экрана 61см, был установлен только один динамик – 3ГД-38 (3ГД-45, 5ГДШ-4).
Динамики 3ГД-38 (3ГД-45, 5ГДШ-4) в разные годы выпускались под разными названиями, но не претерпели сколь-нибудь серьёзных конструктивных изменений. Это широкополосные динамики диаметром 160мм рассчитанные на номинальную подводимую синусоидальную мощность 3 Ватта. Не рекомендуется подавать на этот динамик даже кратковременно мощность более 10 Ватт.
Сопротивление 3ГД-38 (3ГД-45, 5ГДШ-4) – 4Ом, а 2ГД-36К – 8Ом.
Крепёж.
- Гайка М2,5
- Гровер М2,5
- Шайба М2,5
- Винт М2,5х10
- Скоба Ø8мм
- Шайба М4 (Ø12мм)
- Трубка (кембрик) Ø6мм.
Сборка громкоговорителя.
При установке динамической головки в трубу, будьте внимательны, во избежание повреждения диффузора. Не подносите к центру диффузора металлические предметы, так как они могут быть притянуты магнитной системой динамика.
Во внутренний паз трубы вставляем резиновый уплотнитель.
В паз резинового уплотнителя вставляем пластмассовое кольцо.
Фиксируем положение уплотнителя отрезком провода подходящего диаметра.
Сначала просто наживляем крепёж и закрепляем конец кабеля в скобе. Затем припаиваем к громкоговорителю кабель. Если вы уже припаяли к кабелю специализированный разъём для подключения к усилителю, то сразу сфазируйте динамик. «Плюс» на динамике может быть отмечен, как знаком «+» (плюс), так и маркировочной точкой или даже пупырышком, выдавленном на корпусе. Подробнее о фазировке громкоговорителей можно прочитать .
Кабель обязательно закрепляем на корпусе динамика при помощи стальной скобы или другим надёжным способом. Если этого не сделать, то первый же рывок кабеля выведет динамик из строя.
Теперь, когда кабель припаян, можно вставить динамик в паз резинового уплотнителя. Когда динамик займёт своё место в пазу уплотнителя, нужно затянуть крепёжные винты.
На картинке изображено положение одной из четырёх шайб, обеспечивающих центровку динамика в уплотнительном кольце, до и после затяжки крепёжного винта.
Разные способы установки громкоговорителя.
При эксплуатации громкоговорителей, желательно обеспечить зазор между задним вылетом трубы и окружающими предметами, так как мы собрали акустическую систему открытого типа.
Настольный вариант.
Напольный вариант.
В качестве ножек можно применить всё, что угодно, например, велосипедные спицы согнутые буквой «П».
Я тоже изготовил ножки из отрезков велосипедной спицы и крепёжных шайб от резисторов типа ПЭВ. Велосипедные спицы хороши тем, что уже имеют гальваническое покрытие.
Колонки, при желании, можно подвесить на стену за тросик, если ваша комната оформлена в стиле техно.
Самодельные двухполосные громкоговорители (колонки).
Как я уже упоминал выше, кроме широкополосных динамиков 3ГД-38 (3ГД-45, 5ГДШ-4), в советских телевизорах были установлены и динамики 2ГД-36К. Располагая парой таких динамиков, я решил усовершенствовать конструкцию, собрав двухполосную АС с коаксиальным расположением динамиков.
Электрическая схема.
Высокочастотный и низкочастотный динамики развязаны при помощи фильтра. Это позволило немного выровнять Амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) и улучшить воспроизведение высоких частот на краю диапазона.
Конструкция и детали.
В данной АС сигнал к высокочастотному динамику подаётся через токоведущие штанги, которыми он крепится к низкочастотному динамику. Штанги изготовлены из медной проволоки ПЭВ-2 диаметром 1,5мм. Длина каждой заготовки 65мм. В месте соединения с токоведущими лепестками, штанга зачищена от лака и залужена.
Для того чтобы не произошло замыкание сигнала на корпус динамиков, используются изолирующие втулки и шайбы.
Узел крепления штанги к ВЧ головке.
Узел крепления штанги и кронштейна к НЧ головке.
На картинке изображён крепёж и детали, используемые при сборке АС.
Катушка фильтра намотана медным изолированным проводом ПЭЛ-2 диаметром 1мм. на бобышке от самоклеящейся ленты (скотча) и имеет 95 витков, намотанных в четыре слоя. Слои при намотке крепились клеем БФ-4.
Конденсатор и катушка крепятся к кронштейну, который, в свою очередь, крепится к динамикам.
Кронштейн изготовлен из стальной полоски шириной 8мм, сечением 1мм по этому чертежу. Пунктирной линией обозначены места гибки.
Вот так выглядит узел динамиков в сборе. Центровка низкочастотного динамика в пазу резинового уплотнителя осуществляется двумя изолирующими и двумя стальным втулками диаметром 8мм.
В качестве стопорных элементов при сборке АС были применены пружинные шайбы (гровер). Вместо них можно использовать любую нитро краску или клей БФ.
Испытания.
Так как я не располагаю измерительной комнатой, то пришлось снять (АЧХ), как с самодельных АС, так и с промышленной колонки “S-30”, чтобы можно было иметь хоть какую-то точку отсчёта.
Это АЧХ «Белого шума» снятая с «S-30».
То же самое для самоделки с одним широкополосным динамиком.
АЧХ самодельной двухполосной АС.
На слух, однополосная АС звучат намного звонче, чем «S-30», а двухполосная чуть лучше по высоким частотам. Конечно же, обе уступают «S-30» по низким частотам. Собственно, это подтверждается и графиками.
Чтобы убрать горб АЧХ в районе 400Гц, который неприятно воспринимается на слух, пришлось воспользоваться эквалайзером аудиокарты.
Вот, что получилось после коррекции двухполосной АС.
К недостаткам "сантехнических" АС можно отнести сравнительно небольшую максимально допустимую мощность, при сравнительно больших габаритах. Но, это можно отнести к издержкам бюджетного решения.
Что же касается сравнения качества звучания с китайскими пластмассовыми колонками, то последние уже пошли искать себе другого слушателя.
Если кто-нибудь захочет повторить эту конструкцию, то будьте осторожны при подключении АС к УНЧ большой мощности. Повредить динамик, рассчитанный на применение в открытых АС, очень просто, особенно на низких частотах.
При испытаниях я использовал 30-ти ваттный усилитель и по-неосторожности у одной из головок, 1978 года выпуска, разрушил катушку (видимо отклеилась часть витков).
Post Scriptum.
Сегодня супруга внесла изменение в конструкцию АС, добавив пылесборники, представляющие собой тот отсек колготок, который одевается на одну из самых крупных и привлекательных частей женского тела.
Для изготовления пылесборника, достаточно закрепить толстой нитью указанный отсек, а остальное отрезать. Целевая часть колготок более плотная и имеет резинку, как раз подходящую к размеру трубы.
Ещё одно усовершенствование
В одном из моих ноутбуков не оказалось штатного эквалайзера, и я давно собирался подравнять АЧХ этих колонок, путём замены пищалок. Когда снял со стены эти иерихонские трубы, то обнаружил внутри слишком много пыли.
Мы подумали и решили, что делать ремонт в тишине
скучно. Потом мы подумали еще и решили, что нам нужны высококачественные
колонки, которые соответствовали бы нашим скромным требованиям: оригинальный
дизайн, интересное акустическое оформление, простые в изготовлении, отсутствие
сложных расчётов как оформления, так и разделительного фильтра (кроссовера) и
самое важное они должны обладать превосходным звуком.
Тем более что все остальные компоненты стерео системы уже есть и мы сели изучать интернет на предмет «Как сделать оригинальные колонки своими руками». Были отобраны и впоследствии отсеяны следующие пациенты (крайне кратко):
Многополосная конструкция — самая распространённая конструкция. Она имеет очень хорошую динамику, каждый громкоговоритель играет свой частотный диапазон, но сложные расчеты корпуса низкочастотника в фазоинверторном оформлении, середина в закрытом ящике, плюс твиттер и супер твиттер — это первый минус, сложный расчёт кроссовера — второй минус, и третий — стоимость пары из четырёх динамиков и компонентов кроссовера взлетает на второй космической и опускает нас обратно на землю.
Открытое оформление, например плоский экран. Это уже интереснее, редкая конструкция! Удалось послушать один превосходный экземпляр на на выставки HDI Show в Крокус Экспо. Но его недостаки: громадный размер, недостаток низких частот, жанровая ограниченность, и динамическая головка должна быть поистине выдающаяся.
Закрытый корпус тоже не подошел, поскольку является похожим на фазоинвертор и тоже требует компоненты кроссовера.
Передний рупор — очень интересная конструкция. Опять же требует несколько динамиков. Пока не будем отправлять её в архив.
Jensen-Onken — очень круто звучат, но монстра воять, замерять, переделывать... Не подошло.
О чудо! Обратный рупор — возможность использовать всего один шерокополосный динамик! Основная сложность в изготовлении лабиринта внутри корпуса. Да, имеют ограничение по жанру, но не такие жёсткие, как у щита. Осталось только выбрать ширик и его оформление. Долгие и мучительные поиски привели нас к замечательному производителю громкоговорителей Иштвану Варге и компании Sonido.
Всё, решено, они!
Самостоятельно собираем колонки Sonido SFR 175-8/A в оформлении обратный рупор
Берём чертёж любезно предоставленный господином Варга.
Придумываем дизайн будущих колонок и моделируем их в произвольном фоне в программе 3D Studio Max
Пилим фанеру, поднимаем её на пятый этаж без лифта:)
Проводим предметное макетирование, прикидываем какие они будут. О ужас, размер колонок немного:) больше, чем мы думали. Но ничего.
Делаем два отверстия, одно для динамика, другое для закрепления клемм. Вокруг отверстия для динамической головки, с внутренней стороны высверливаем посадочные места для винтов динамика и вбиваем молотком гайки (точно не знаю как они называются).
Мы решили скреплять все соединения, вот такими деревянными цилиндрами. На ребре.
И на стенке.
В некоторых местах при необходимости подтягиваем стальными уголками.
Склеиваем столярным клеем ПВА все детали корпуса в единую конструкцию. Клея не жалеем, чтобы исключить образование щелей. Садимся на неё на 2 часа, открываем бутылочку вина и предвкушаем результат наших действий:)
Самое лучшее соединение — паяное. Поэтому паяем акустический провод к клеммам динамика.
Помещаем в предрупорную камеру колонки акустический материал, который идёт в комплекте к динамическим головкам.
Должно получится так. Материал в предрупорной камере не должен перекрывать горлышко рупора.
На первый взгляд самостоятельно изготовить колонки довольно просто. Однако это является заблуждением. В первую очередь следует отметить, что модели изготавливаются с различными элементами. В зависимости от них параметры устройства и качество звучания будут разными.
К компьютерным колонкам выдвигаются особые требования. Также самостоятельно можно изготовить модель для машины или студии. В данном случае очень важно придерживаться инструкции. В первую очередь для сборки колонок следует рассмотреть стандартную схему модели.
Схема колонок
Схема колонки включает в себя динамики, накладки, диффузор и кроссовер. У мощных моделей используется специальный фазоинвертор. Усилители могут устанавливаться с полевыми либо коммутирующими транзисторами. С целью улучшения качества звучания применяются конденсаторы. Вуфер подбирается с усилителем. Динамическая головка должна крепиться на уплотнитель.
Модели с одним динамиком
Колонки с одним динамиком являются очень распространенными. Чтобы собрать модель, придется в первую очередь заняться корпусом. С этой целью часто используется фанера. В конце работы ее придется обшить. Однако в первую очередь следует изготовить боковые стойки. Для этой цели придется воспользоваться лобзиком. можно подобрать небольшой мощности.
Внутренняя сторона фанеры в обязательном порядке прошивается виброизоляционной лентой. После закрепления динамика фиксируется уплотнитель. С этой целью используется клей. Далее останется лишь прикрепить диффузор. Некоторые для него изготавливают отдельную полку и фиксируют стогующими шурупами. Чтобы подсоединить динамик к штекеру, устанавливается клеммник. Как включить колонки? С этой целью используется кабель от клеммника, который должен вести к источнику питания.
Чертеж модели на два динамика
Колонки на два динамика можно изготовить для дома или машины. Если рассматривать первый вариант, то диффузор потребуется импульсного типа. В первую очередь для сборки подбирается прочная фанера. Следующим шагом вырезается нижняя стойка. Модели с ножками встречаются очень редко. Для покрытия шпона можно использовать обычный лак. Виброизоляционную ленту на переднюю стойку клеить не требуется. Диффузор крепится под динамиком. Чтобы сделать отверстие на панели, нужно воспользоваться лобзиком. Фазоинвертор фиксируется у задней стенки. Некоторые изготавливают устройства с горизонтальным расположением динамиков. В этом случае диффузор будет находиться в верхней части конструкции. Провода для колонок используются двухжильного типа.
Устройства с тремя динамиками
Колонки (самодельные) с тремя динамиками встречаются очень редко. Данные устройства больше всего подходят многоканального типа. Для сборки модели в первую очередь подбираются листы фанеры. Некоторые также советуют использовать шпоны. Однако модели из натурального дерева стоят на рынке довольно дорого. Динамики следует устанавливать в горизонтальном положении. Также к устройству потребуется усилитель.
Для его фиксации используются металлические уголки. Для соединения пластин понадобятся стягивающие шурупы. В некоторых случаях пластины крепятся клеем. Далее модель придется частично обтянуть кожзаменителем. Следующим этапом устанавливается клеммник. С целью его фиксации на корпусе потребуется сделать отдельное отверстие. Также важно отметить, с регуляторами. Микросхемы для них применяются конденсаторного типа. Когда фонят колонки, нужно менять диффузор.
Студийные устройства
Чертежи колонок для студий предполагают использование мощных динамиков. Диффузор чаще всего применяется импульсного типа. Многие специалисты рекомендуют устанавливать два усилителя. Для нормальной работы потребуется стабилитрон.
С целью самостоятельной сборки колонок в первую очередь изготавливается корпус. На передней панели для динамиков делаются круглые отверстия. Также понадобится отдельный выход для фазоинвертора. По оформлению колонки довольно сильно отличаются. Некоторые предпочитают поверхность корпуса покрывать лаком. Однако есть модели, обтянутые кожей.
Модели для компьютеров
Колонки для компьютеров часто делают на один динамик. Для сборки модели подбираются листы шпона небольшой толщины. На передней панели вырезается отверстие для динамика. Фазоинвертор должен располагаться в задней части корпуса. Если рассматривать модели небольшой мощности, то усилитель можно использовать без резистора.
С целью регулировки громкости колонок применяются специальные кроссоверы. Данные элементы разрешается устанавливать на фазоинверторе. Если рассматривать устройства с мощностью более 100 Вт, то усилители можно брать только с резисторами. Некоторые для модели подбирают импульсные диффузоры. В конце работы всегда устанавливается клеммник.
Автомобильные модификации
Выпускаются на два или три динамика. Для самостоятельной сборки модели понадобятся листы фанеры. В некоторых случаях используется шпон, покрытый лаком. Чтобы зафиксировать динамик, необходимо сделать отверстие на панели. Следующим шагом устанавливается фазоинвертор. Некоторые модификации изготавливаются с низкочастотными сердечниками. Если рассматривать колонки (самодельные) небольшой мощности, то фазоинвертор разрешается устанавливать без усилителя.
В данном случае для регулировки звуком используется многоканальный кроссовер. Некоторые специалисты клеммники устанавливают за фазоинвертором. Если рассматривать колонки с мощность более 50 Вт, то микросхемы применяются на два усилителя. Диффузор стандартно устанавливается импульсного типа. Перед скреплением корпуса важно позаботиться о виброизоляционном слое. Для клеммника на пластине нужно сделать отдельное отверстие. Некоторые считают, что корпус в обязательном порядке следует зачистить. Провода для колонок подойдут двухжильного типа.
Колонки с открытым корпусом
Переносные колонки с открытым корпусом сделать довольно просто. Чаще всего они изготавливаются с одним динамиком. На задней панели устройства проделываются отверстия дрелью. Непосредственно пластины соединяются стягивающими шурупами. Диффузор для таких устройств подходит импульсного типа. Фазоинверторы часто устанавливаются с одним усилителем. Если рассматривать мощные переносные колонки, то у них применяется резисторный кроссовер. Крепится он за фазоинвертором. Многие специалисты рекомендуют динамики устанавливать на уплотнителе.
Устройства с закрытым корпусом
Колонки (самодельные) с закрытым корпусом считаются самыми распространенными. Многие специалисты считают, что по качеству звучания они являются наилучшими. Фазоинверторы для устройств подходят оперативного типа. Вуферы устанавливаются в отверстия. С целью сборки корпуса подойдут обычные листы из фанеры. Также важно отметить, что есть модификации с сердечниками. Если рассматривать колонки большой мощности, то клеммники устанавливаются в нижней части корпуса. По оформлению модели довольно сильно отличаются.
Модели на 20 Вт
Собрать колонки на 20 В довольно просто. В первую очередь специалисты рекомендуют заготовить шесть листов шпона. Покрывать лаком их следует в конце работы. Начинать сборку целесообразнее с установки динамиков. Фазоинвертор используется импульсного типа. В некоторых случаях он устанавливается на подкладках. Также специалисты рекомендуют подкладывать уплотнители из резины.
Питание колонок обеспечивается через клеммник. Крепится он у задней панели. Фазоинвертор может устанавливаться как с усилителем, так и без него. Если рассматривать первый вариант, то сердечники подбираются фазового типа. В данном случае вуфер можно не использовать. Если рассматривать колонки без усилителя, то у них используется кроссовер. В конце работы важно зачистить корпус и покрыть его лаком.
Устройства на 50 Вт
Колонки (самодельные) на 50 Вт подойдут для обычных акустических проигрывателей. В данном случае корпус можно сделать из обычной фанеры. Многие специалисты также рекомендуют использовать шпон из натурального дерева. Однако важно отметить, что он боится повышенной влажности.
После выбора материала следует заняться динамиками. Устанавливаться они обязаны рядом с фазоинвертором. В данном случае без усилителя не обойтись. Многие эксперты рекомендуют подбирать только низкочастотные кроссоверы. Если рассматривать модификации с регулятором, то у них используется импульсный диффузор. Клеммник в данном случае устанавливается в последнюю очередь. Для оформления колонок всегда можно использовать кожзаменитель. Более простым вариантом считается покрытие поверхности лаком.
Колонки с мощностью 100 Вт
Колонки на 100 Вт подходят для мощных В данном случае фазоинвертор берется только импульсного типа. Также важно отметить, что усилитель устанавливается с кроссовером. Многие эксперты рекомендуют для сборки корпуса использовать шпон. Вуфер целесообразнее устанавливать на подкладке.
Для начала расставим все точки над "i" и разберёмся в терминологии.
Электродинамический громкоговоритель, динамический громкоговоритель, динамик, динамическая головка прямого излучения – это разнообразные названия одного и того же прибора служащего для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в колебания воздуха, которые и воспринимаются нами как звук.
Звуковые динамики или по-другому динамические головки прямого излучения вы не раз видели. Они активно применяются в бытовой электронике. Именно громкоговоритель преобразует электрический сигнал на выходе усилителя звуковой частоты в слышимый звук.
Стоит отметить, что КПД (коэффициент полезного действия) звукового динамика очень низкий и составляет около 2 – 3%. Это, конечно, огромный минус, но до сих пор ничего лучше не придумали. Хотя стоит отметить, что кроме электродинамического громкоговорителя существуют и другие приборы для преобразования электрических колебаний звуковой частоты в акустические колебания. Это, например, громкоговорители электростатического, пьезоэлектрического, электромагнитного типа, но широкое распространение и применение в электронике получили громкоговорители электродинамического типа.
Как устроен динамик?
Чтобы понять, как работает электродинамический громкоговоритель, обратимся к рисунку.
Динамик состоит из магнитной системы – она расположена с тыльной стороны. В её состав входит кольцевой магнит . Он изготавливается из специальных магнитных сплавов или же магнитной керамики. Магнитная керамика – это особым образом спрессованные и «спечённые» порошки, в составе которых присутствуют ферромагнитные вещества – ферриты. Также в магнитную систему входят стальные фланцы и стальной цилиндр, который называют керном . Фланцы, керн и кольцевой магнит формируют магнитную цепь.
Между керном и стальным фланцем имеется зазор, в котором образуется магнитное поле. В зазор, который очень мал, помещается катушка. Катушка представляет собой жёсткий цилиндрический каркас, на который намотан тонкий медный провод. Эту катушку ещё называют звуковой катушкой . Каркас звуковой катушки соединяется с диффузором – он то и «толкает» воздух, создавая сжатия и разряжения окружающего воздуха – акустические волны.
Диффузор может выполняться из разных материалов, но чаще его делают из спрессованной или отлитой бумажной массы. Технологии не стоят на месте и в ходу можно встретить диффузоры из пластмассы, бумаги с металлизированным покрытием и других материалов.
Чтобы звуковая катушка не задевала за стенки керна и фланец постоянного магнита её устанавливают точно в середине магнитного зазора с помощью центрирующей шайбы . Центрирующая шайба гофрирована. Именно благодаря этому звуковая катушка может свободно двигаться в зазоре и при этом не касаться стенок керна.
Диффузор укреплён на металлическом корпусе – корзине . Края диффузора гофрированы, что позволяет ему свободно колебаться. Гофрированные края диффузора формируют так называемый верхний подвес , а нижний подвес – это центрирующая шайба.
Тонкие провода от звуковой катушки выводятся на внешнюю сторону диффузора и крепятся заклёпками. А с внутренней стороны диффузора к заклёпкам крепится многожильный медный провод. Далее эти многожильные проводники припаиваются к лепесткам, которые закреплены на изолированной от металлического корпуса пластинке. За счёт контактных лепестков, к которым припаяны многожильные выводы звуковой катушки, динамик подключается к схеме.
Как работает динамик?
Если пропустить через звуковую катушку динамика переменный электрический ток, то магнитное поле катушки будет взаимодействовать с постоянным магнитным полем магнитной системы динамика. Это заставит звуковую катушку либо втягиваться внутрь зазора при одном направлении тока в катушке, либо выталкиваться из него при другом. Механические колебания звуковой катушки передаются диффузору, который начинает колебаться в такт с частотой переменного тока, создавая при этом акустические волны.
Обозначение динамика на схеме.
Условное графическое обозначение динамика имеет следующий вид.
Рядом с обозначением пишутся буквы B или BA , а далее порядковый номер динамика в принципиальной схеме (1, 2, 3 и т.д.). Условное изображение динамика на схеме очень точно передаёт реальную конструкцию электродинамического громкоговорителя.
Основные параметры звукового динамика.
Основные параметры звукового динамика, на которые следует обращать внимание:
Но кроме активного сопротивления звуковая катушка обладает ещё и реактивным сопротивлением. Реактивное сопротивление образуется потому, что звуковая катушка, это, по сути, обычная катушка индуктивности и её индуктивность оказывает сопротивление переменному току. Реактивное сопротивление зависит от частоты переменного тока.
Активное и реактивное сопротивление звуковой катушки образует полное сопротивление звуковой катушки. Оно обозначается буквой Z (так называемый, импеданс ). Получается, что активное сопротивление катушки не меняется, а реактивное сопротивление меняется в зависимости от частоты тока. Чтобы внести порядок реактивное сопротивление звуковой катушки динамика измеряют на фиксированной частоте 1000 Гц и прибавляют к этой величине активное сопротивление катушки.
В итоге получается параметр, который и называется номинальное (или полное) электрическое сопротивление звуковой катушки. Для большинства динамических головок эта величина составляет 2, 4, 6, 8 Ом. Также встречаются динамики с полным сопротивлением 16 Ом. На корпусе импортных динамиков, как правило, указывается эта величина, например, вот так – 8Ω или 8 Ohm .
Стоит отметить тот факт, что полное сопротивление катушки где-то на 10 – 20% больше активного. Поэтому определить его можно достаточно просто. Нужно всего лишь измерить активное сопротивление звуковой катушки омметром и увеличить полученную величину на 10 – 20%. В большинстве случаев можно вообще учитывать только чисто активное сопротивление.
Номинальное электрическое сопротивление звуковой катушки является одним из важных параметров, так как его необходимо учитывать при согласовании усилителя и нагрузки (динамика).
Диапазон частот – это полоса звуковых частот, которые способен воспроизвести динамик. Измеряется в герцах (Гц). Напомним, что человеческое ухо воспринимает частоты в диапазоне 20 Гц – 20 кГц. И, это только очень хорошее ухо:).
Никакой динамик не способен точно воспроизвести весь слышимый частотный диапазон. Качество звуковоспроизведения будет всё-равно отличаться от того, что требуется.
Поэтому слышимый диапазон звуковых частот условно разделили на 3 части: низкочастотную (НЧ ), среднечастотную (СЧ ) и высокочастотную (ВЧ ). Так, например, НЧ-динамики лучше всего воспроизводят низкие частоты – басы, а высокочастотные – «писк» и «звон» – их поэтому и называют пищалками. Также, есть и широкополосные динамики. Они воспроизводят практически весь звуковой диапазон, но качество воспроизведения у них среднее. Выигрываем в одном – перекрываем весь диапазон частот, проигрываем в другом – в качестве. Поэтому широкополосные динамики встраивают в радиоприёмники, телевизоры и прочие устройства, где порой не требуется получить высококачественный звук, а нужна лишь чёткая передача голоса и речи.
Для качественного воспроизведения звука НЧ, СЧ и ВЧ-динамики объединяются в едином корпусе, снабжаются частотными фильтрами. Это акустические системы. Так как каждый из динамиков воспроизводит только свою часть звукового диапазона, то суммарная работа всех динамиков значительно увеличивает качество звука.
Как правило, низкочастотные динамики рассчитаны на воспроизведение частот от 25 Гц до 5000 Гц. НЧ-динамики обычно имеют диффузор большого диаметра и массивную магнитную систему.
Динамики СЧ рассчитаны на воспроизведение полосы частот от 200 Гц до 7000 Гц. Габариты их чуть меньше НЧ-динамиков (зависит от мощности).
Высокочастотные динамики прекрасно воспроизводят частоты от 2000 Гц до 20000 Гц и выше, вплоть до 25 кГц. Диаметр диффузора у таких динамиков, как правило, небольшой, хотя магнитная система может быть достаточно габаритная.
Номинальная мощность (Вт) – это электрическая мощность тока звуковой частоты, которую можно подвести к динамику без угрозы его порчи или повреждения. Измеряется в ваттах (Вт ) и милливаттах (мВт ). Напомним, что 1 Вт = 1000 мВт. Подробнее о сокращённой записи числовых величин можно прочесть .
Величина мощности, на которую рассчитан конкретный динамик, может быть указана на его корпусе. Например, вот так – 1W (1 Вт).
Это значит, что такой динамик можно легко использовать совместно с усилителем, выходная мощность которого не превышает 0,5 – 1 Вт. Конечно, лучше выбирать динамик с некоторым запасом по мощности. На фото также видно, что указано номинальное электрическое сопротивление – 4Ω (4 Ом).
Если подать на динамик мощность большую той, на которую он рассчитан, то он будет работать с перегрузкой, начнёт «хрипеть», искажать звук и вскоре выйдет из строя.
Вспомним, что КПД динамика составляет около 2 – 3%. А это значит, что если к динамику подвести электрическую мощность в 10 Вт, то в звуковые волны он преобразует лишь 0,2 – 0,3 Вт. Довольно немного, правда? Но, человеческое ухо устроено весьма изощрённо, и способно услышать звук, если излучатель воспроизводит акустическую мощность около 1 – 3 мВт на расстоянии от него в несколько метров. При этом к излучателю – в данном случае динамику – нужно подвести электрическую мощность в 50 – 100 мВт. Поэтому, не всё так плохо и для комфортного озвучивания небольшой комнаты вполне достаточно подвести к динамику 1 – 3 Вт электрической мощности.
Это всего лишь три основных параметра динамика. Кроме них ещё есть такие, как уровень чувствительности, частота резонанса, амплитудно-частотная характеристика (АЧХ), добротность и др.
