Задачи конструирования своих акустических систем

Идея собрать собственные акустические системы возникла в период моей активной практической апробацией существующих схем ламповых усилителей. В то время мое представление о том, что я должен требовать от своего лампового усилителя, какие параметры достижимы, а какие уже под сомнением, было еще сформировано недостаточно, в том плане, что еще оставались некоторые неизученные решения. Для полноты формирования картины приходилось собирать (повторять) схемотехнику разных производителей, разбираться в особенностях применяемых ими решений, сопоставлять эти решения с теоретическим обоснованием, если таковое вообще находилось.

Всю испытываемую схемотехнику нужно было на чем-то слушать, потому и возникла задача сделать собственные акустические системы, которые были бы легки на подъем для сравнительно маломощных однотактных усилителей (мощность составляла порядка 2 - 3 Вт на канал).

С учетом ограничений по собственной комнате прослушивания, объем которой составляет 40,8 м3, и прикинув необходимое звуковое давление выбрал еще советские динамики с бумажным диффузором: 4ГД-35. Найти сходу их не удалось, но очень быстро нашел их позднюю версию, уже с новой маркировкой – 8ГДШ1. Принимая во внимание серьезные спады звукового давления этих широкополосных динамиков на ВЧ, конструкцию нужно было дополнить пищалкой, на роль которых были приняты динамики 2ГД-36. В качестве разделительного фильтра применялся классический фильтр первого порядка, при этом оптимальная величина конденсатора, разделяющего ВЧ и ШП головки составила 3,3мкф.

Концепция корпуса с учетом выше озвученных параметров — это классический закрытый ящик, объем которого рассчитан с использованием классических методик, состоятельность которых неоднократно подтверждена на практике. В качестве материала корпуса решено было применить безсучковую фанеру, толщиной 8 мм. Корпус собирался на основе клеевого соединения в шип паз.

Через какое-то время акустическая система была собрана, и я наслаждался ее мелодичностью. В общем все было хорошо, пока у меня не появилась возможность послушать мониторные системы, точно отстроенные и не вносящие ни каких изменений в исходный аудиоматериал. Итогом этого мероприятия стало четкое, полностью сформированное представление о том, как должна играть система у меня дома.

Небольшая оговорка… тем, кому претит ровная АЧХ, кто презирает темброблоки, но одновременно с великим пренебрежением относиться к мониторным акустическим системам я советую дальше не читать, вы просто зря потратите свое время…

Предстояло решить сложную задачу, ограничение которой был всего один фактор – нужно оставить в работе недавно созданные корпуса. С учетом этого, 8ГДШ1 с чувствительностью в 92 дБ были заменены на 10ГДШ-1-4, с чувствительностью в 90 дБ. Причем у применяемых 10 ГДШ-1-4 заменены родные подвесы. Думаю, стоит отметить, что эта работа выполнялась мастером своего дела, все было сделано на высшем уровне! И так… после первого прослушивания сформировалась мысль о том, что вектор доработки выбран правильно, оставалось убрать резонансы ящика системы, что легко делается с применением виброизоляции на основе мастик. Также нужно было уплотнить прилегание задней крышки акустики к корпусу. Для этих целей так же было применено решение из автомобильной отрасли – карпет на клеевой основе. С учетом характеристик нового ШП и уже проявивших себя достойно ВЧ динамиков, пришлось заново пересчитать разделительный фильтр, с целью устранения подъема на ВЧ.

Конструкция акустических систем

Делать этот проект коммерческим, т.е. зарабатывать на нем денег, в мои планы не входит (мне если честно хватает моих усилителей), поэтому я с удовольствием делюсь с Вами подробностями создания этой акустической системой, в т.ч. и чертежами по изготовлению корпусов, а также результатами замеров неравномерности АЧХ.

ШП динамик: 10ГДШ 1-4;
ВЧ динамики: 2ГД-36;
Объем закрытого ящика: 40,9 литра;
Емкость конденсатора ВЧ динамика: 1,5 мкф. (CBB61 SH Po);
Габаритный размер (ШхГхВ): 286 х 300 х 550 мм.

Чертежи акустических систем

Чертежи, по которым вы сможете в точности повторить то, что сделал я выполнены с использованием САПР КОМПАС v.17, соответственно для их редактирования или подготовки под станки автоматической резки (ЧПУ) нужна программа КОМПАС не ниже указанной версии.

Скачать чертежи в формате cdw...

Если вы планируете изготавливать корпуса вручную, то скачивать «cdw» файлы нет необходимости, можно воспользоваться представленными ниже чертежами в jpg формате.

Фото моей акустической системы

Вот таким вот образом это получилось у меня…

Результаты замера акустической системы у меня дома

Сразу хочу внести ясность по поводу измерительного микрофона, в качестве которого использовался компьютерный микрофон Defender MIC – 111, частотный диапазон которого не в полной мере отвечает характеристикам измерительного инструмента, и составляет 20 гЦ – 13 КгЦ.

Ограничения по ВЧ микрофона отчетливо виды на первом графике измерения, который отображает неравномерность АЧХ.

На втором графике представлены картина по гармоническим искажениям. Скажу прямо результат в 0,466 % меня одновременно сильно удивил и обрадовал.

Третий график отображает сумму интермодуляционных искажений и уровня шума комнаты. На графике отчетливо видно голос комнаты, что не удивительно, ведь я проводил замеры в обычной комнате, в которой стоит моя система и которая не подвергалась специальной акустической обработки. Столь высокий резонанс помещения также объясняется тем, что к акустической системе, в момент замера подводилось 3,81 вольта. Не трудно пересчитать это в акустическое давление, создаваемое при этом в моей комнате – 101,61 дБ. Эта цифра сравнима сопоставляется с уровнем шума, который создается вагоном метро. Кстати говоря, звуковое давление в 100 дБ является максимальным для наушников по Европейским стандартам.

Результаты замера акустической системы в студии звукозаписи

В более адаптированном для прослушивания и замеров студийном помещении картина по неравномерности АЧХ имеет несколько другой вид. Из графиков отчетливо видно, что на НЧ, в районе 100 Гц имеется незначительный спад уровня звукового давления. Противоположная картина по ВЧ, тут фактически уже с 2 кГц отмечается незначительный подъем, который в прочем к частоте 5кГц становиться более существенным.

Не лишним будет сказать, что мои акустические системы устанавливались на стол, т.е. на то место, где устанавливаются студийные мониторы ближнего поля у ребят. В такой установке подъем на ВЧ ощущается весьма выразительно и это отметили все из присутствующих.

Не удивительно, что я не ощущал этого подъема у себя в комнате, т.к. акустика устанавливается на по задумке на пол и видимо излишки ВЧ поглощаются или как-то рассеиваются, в общем становятся незаметными.