Динамические головки от прилавка до акустических систем

Сабвуферы и акустические системы

Подойдя к прилавку магазина, торгующего динамическими головками (ДГ), порой даже искушенный радиолюбитель испытывает затруднения при выборе того или иного типа ДГ из представшего его взору хотя и богатого, но специфического набора ДГ отечественные, китайские, польские и т.п.

Ценителей высококачественного звука, готовых выложить «кругленькую» сумму для удовлетворения своих потребностей, эти ДГ не интересуют. У истинных же радиолюбителей, которые, как рыболовы. мечтают на маленького червячка вытянуть из реки огромную рыбу, именно они вызывают наибольший интерес.

По соотношению цена/качество некоторые из «по name» ДГ отрываются далеко вперед от своих именитых коллег. Поскольку из названия этих динамических головок прямого излучения и изготовивших их фирм много информации не почерпнешь, приходится выбирать по их внешнему виду и той скудной информации, которая приведена на наклейке (обычно Rном и Рмакс).

Хотя такой входной контроль и не гарантирует от серьезных проколов, но при знании некоторых нюансов конструкции современных головок он может дать многое. Наверное каждый радиолюбитель, разглядывающий витрины с динамическими головками, обращал внимание на многочисленные модификации головки ЗГДШ-2 (2ГД-40), имеющие паспортную мощность и 3Вт и 5Вт и 6Вт.

3gdsh-2
При сравнении их внешнего вида выясняется, что у более мощных динамиков высота звуковой катушки увеличена почти вдвое. Диаметр центрирующей шайбы и длина гибких выводов у них тоже больше. Первое указывает на возможность безболезненно рассеять вдвое большую мощность подаваемого электрического сигнала, а все вместе на увеличенную максимальную амплитуду колебаний их подвижной системы при нормированном уровне искажений.

А теперь взглянем на размер примененных в них магнитов. При размерах магнита как у ЗГДШ-2 увеличение высоты ЗК привело бы к значительному снижению КПД и увеличению полной добротности (Qn), а у ЗГДШ-2 и без того Qn=1.2. И тут выясняется, что среди громкоговорителей мощностью 5 Вт, имеющих даже одинаковую маркировку, можно встретить и полный аналог головки 3ГД-42 (с магнитом как у 4ГД-8), и головки с уменьшенной высотой магнита.

Если у первых Qn=0.7, то у вторых Qn=1. При этом и по КПД головки второго типа уступают первым. А вот у 6-ваттных ДГ магнит почти такой же, как у 3ГДШ-2 (их Qn=1.6). Предлагаю читателям угадать за счет чего увеличена максимальная мощность 6-ваттных головок? Правильно!

Этот пример показывает, как анализ внешнего вида ДГ, основанный на знании принципов их работы, помогает сделать правильный выбор лучшей из рассмотренной «генерации» динамических головок является головка мощностью 5 Вт с магнитом как у 4ГД-8. те, аналог 3ГД-42. Кстати, последние после их доработки по приведенной в [1] методике начинают превосходить по качеству звучания даже доработанные 4ГД-53 и ее клоны (на более толстый и плотный гофр и диффузор последних доработка оказывает слабое влияние).

Методы «повышения» паспортной мощности ДГ отечественными производителями и в подметки не годятся изобретательности зарубежных умельцев. Говорю это без доли иронии, ведь уважающий себя разработчик при снижении КПД головок, даже если это чисто маркетинговый трюк, должен сохранить их хорошее качество звучания, что не так-то просто.

Однажды мне принесли две зарубежные широкополосные «малютки» с крохотным ферритовым магнитом, на которых было указано, что их Рмакс=50 Вт. При первом же взгляде на них в голове промелькнула мыслишка: не выдержат! Выдержали! Однако громкость их звучания при подведении 20 Вт оказалась такой же, как у ЗГД-42 при 1 Вт электрической мощности.

Измеряю параметры Qn=1.3 — сносно, а вот электрическая добротность Qэ=6. Причина очень низкого КПД головок, который обратно пропорционален Qэ, установлена. При внешнем осмотре ДГ выяснилось следующее: подвес выполнен из достаточно толстого пористого материала, имеющего повышенные механические потери.

При установке такой головки в закрытый ящик (ЗЯ) пористый подвес будет выполнять еще и функцию панели акустического сопротивления (ПАС), но главное он нарушит герметичность оформления, что при большой величине отношения эквивалентных объемов головки и ящика (Vr/Vя) недопустимо. Центрирующая шайба изготовлена из очень плотной ткани, благодаря чему она выполняет функцию ПАС вне зависимости от типа оформления.

Кстати, из-за последней конструктивной особенности у одной головки наблюдался призвук на низких частотах, поначалу не поддающийся идентификации. На осциллограмме это выглядело как искривление одной из полуволн синусоиды. Оказалось, что центрирующая шайба на длине около 5 мм не была приклеена к диффузородержателю.

Эта щель работала как клапан при движении диффузора внутрь под воздействием избыточного давления воздуха щель открывалась, а при движении наружу закрывалась (при приближении к этой щели микрофонного капсюля на осциллограмме наблюдался мощный, меняющий форму импульс).

Из-за малой величины механо-акустической добротности (с помощью перечисленных выше мер разработчику удалось снизить Qм до 1.5) и одновременно высокой Qэ, горб на АЧХ входного сопротивления у этих ДГ практически отсутствует. При этом их с одинаковым успехом можно питать как от усилителя напряжения (УН), так и от усилителя тока (УТ).

Поскольку Qп ДГ определяется. в основном, величиной Qм, то модуляции Qп при большой амплитуде колебании подвижной системы не происходит. Это способствует тому, что качество звучания изготовленных на их основе ГГ открытого типа оказалось на должном уровне, как и положено изделию именитого производителя.

Если такие ДГ установить в ЗЯ, то подбубнивание, вызванное повышенной величиной Qпя, можно устранить введением в электрический тракт режекторного фильтра с fр=fря, Q=Qпя и коэффициентом передачи на резонансной частоте К=(0.5.. 0,7)/Qпя. Этот фильтр лучше установить до УМЗЧ, хотя в данном конкретном случае (отсутствие горба в АЧХ входного сопротивления ГГ) это не столь принципиально.

Рассмотренный пример показывает, как искусственное снижение КПД головок при одновременном предупреждении их бубнения дает хотя и малоутешительный, но все же положительный побочный эффект значительно снижается модуляция Qп. Отдавать ли таким ДГ предпочтение или нет, решать вам, поскольку из вашего кармана будет изыматься будет изыматься кругленькая сумма как за ГГ на их основе и работающий в паре с ними мощный УМЗЧ, так и за потребляемую УМЗЧ электроэнергию (на радость производителям всего перечисленного).

А ведь если бы в этих ДГ был применен более мощный магнит, то звучали бы они ничуть не хуже, но тогда на них должна была стоять честная цифра (например, Рмакс=5 Вт), при которой они развивали бы такую же акустическую мощность, что и рассмотренные ДГ при Р=50 Вт. Конечно, одновременно с некоторым увеличением затрат на производство таких ДГ с Рмакс=5 Вт, производителям пришлось бы намного снизить их цену, ведь против психологии потребителя не попрешь. А им это надо? А потребителю? Увы, похоже, что пока тоже нет!

Ведь его приучили ориентироваться не на акустическую, а на электрическую мощность ЗВУ. Вот и получается, что от нашего мировоззрения зависит, на достижение какого эффекта будут направлены потуги конструкторской мысли разработчиков ДГ и ЗВУ в целом.

В последнее время резко возрос спрос на ДГ с экранированной магнитной системой. Вняв веяниям времени, некоторые производители, недолго думая, накрыли магнитную систему с единственным ферритовым магнитом стальным колпаком. Конечно, поставленной цели они достигли, но это привело к снижению КПД таких головок и увеличению Qп почти вдвое.

Если владельцы таких отечественных головок не нуждаются в их магнитном экранировании, то эти колпаки рекомендуется снять. У головок зарубежных производителей экранирующие колпаки обычно приклеены. Не следует пытаться их оторвать можно повредить ДГ.

Выяснить, два магнита у них лсд колпаком (в этом случае снятие колпака приведет к ухудшению параметров ДГ) или один, можно лишь приблизительно по высоте этого колпака. Если возникли сомнения по этому поводу в отношении какой-либо ДГ, лучше воздержаться от ее приобретения.

При внешнем осмотре приобретаемых ДГ следует обращать внимание на надежность крепления к диффузору гибких выводов и идущих к ним от ЗК проводников. Точки крепления выводов к диффузору должны быть расположены симметрично относительно закрепленной на диффузородержателе планки с лепестками выводов, а сами выводы иметь симметричные плавные изгибы. Центральный колпачок должен быть приклеен надежно и строго по центру диффузора.

Надежным должно быть и крепление подвеса и центрирующей шайбы к диффузору и диффузородержателю. Особое внимание обратите на форму центрирующей шайбы: все кольца ее гофрировки должны лежать в одной плоскости (выпуклая либо вогнутая поверхность центрирующей шайбы недопустимы). При легком механическом смещении диффузор не должен задевать подвижную систему (при смещении диффузора необходимо прикладывать одинаковые усилия на симметричные относительно его

центра точки). Желательно, чтобы металлический диффузородержатель был окрашен как с наружной, так и с внутренней стороны. Это снижает его вибрацию.
В распоряжение радиолюбителей часто попадают различные подержанные головки, в основном, отечественных производителей. К сожалению, достаточно высокий заложенный в их конструкцию потенциал остался нереализованным по причине низкого технологического уровня производства Не спешите их браковать При некоторых затратах их еще можно довести до ума.

Начать следует с проверки целостности гибких выводов. Поврежденные выводы заменяются. Эта операция требует аккуратности, а иногда и смекалки. Вновь устанавливаемые выводы можно позаимствовать у других, не подлежащих восстановлению ДГ, или изготовить самостоятельно из телефонного либо тонкого провода МГТФ, сняв изоляцию и сильно скрутив проволочки.

Лучший результат дает комбинация из вышеуказанных проводов поверх нескольких жил от телефонного провода накручивается жгутик из скрученных проволочек от МГТФ. Как вновь изготовленные, так и штатные гибкие выводы ДГ рекомендуется промазать раствором герлена в бензине (в местах их крепления наносят капли густого раствора). Это намного продлит срок их службы. Раствор герлена можно заменить сильно разбавленным резиновым или полиуретановым клеем.

Затем на ДГ подают синусоидальный сигнал небольшой величины и, плавно изменяя частоту от 20 до 300 Гц, наблюдают за поведением гибких выводов. В случае обнаружения резонанса вывода (резкого возрастания амплитуды колебаний, которая значительно превышает колебания диффузора), изменением формы его изгиба, например, приданием изгибу S-образной формы, пытаются устранить этот резонанс (резонансы выводов не только сокращают срок их службы, но зачастую создают призвуки).

Далее переходят к проверке симметричности подвеса подвижной системы. Для этого на ДГ подают синусоидальный сигнал частотой чуть ниже частоты резонанса и подносят к диффузору подключенный к осциллографу микрофонный капсюль, запитанный от источника 2 ..4 В через резистор 1 …3 кОм. Плавно увеличивая амплитуду входного сигнала, наблюдают за формой снимаемого с капсюля сигнала.

diagramma

Одновременное появление искажений верхней и нижней полуволн снимаемого с микрофона сигнала (рис.1) указывает на симметричность подвеса подвижной системы. Если это не так (рис.2), то положение ЗК в магнитном зазоре нуждается в корректировке. Сначала сориентируйтесь с направлением коррекции. Для этого среди головок ЗГД-38 (ее последующих модификаций) выберите головку с явно выпуклой центрирующей шайбой.

Долго перебирать эти головки не придется более половины головок этого типа разных лет выпуска и разных производителей имеют такую форму центрирующей шайбы. Снимите осциллограмму по приведенной методике. Наверняка она окажется асимметричной. Запомните, какая полуволна оказалась вытянутой. Допустим, это нижняя, как на рис.2. Теперь понятно, что когда у какой-то головки наблюдается сходная осциллограмма, ее подвижную систему при коррекции нужно сместить внутрь.

Для коррекции положения подвижной системы нужно достаточно быстро, но аккуратно, с помощью кисточки, пропитать всю поверхность центрирующей шайбы ацетоном, сместить подвижную систему в нужном направлении, например, внутрь, и удерживать ее в таком положении несколько минут. При сильной асимметрии одновременно с пропиткой шайбы можно пропитать и зону перехода гофра в воротник, но. как показала практика, нужда в этом возникает редко.

После этого проверяют результаты проведенной коррекции. Если коррекция оказалась недостаточной, то ее повторяют, но уже при более сильном давлении на диффузор. Если же произошел перебор, то шайбу опять смачивают и слегка смещают диффузор в обратном направлении. При определенном навыке подвес корректируется с первой попытки (небольшая остаточная асимметрия вполне допустима). Следует обратить внимание на то, что давление на диффузор нужно производить в симметричных точках для предупреждения возникновения перекосов, которые могут привести к задеванию ЗК за керн.

Хотя у автора таких случаев не было, но если это произошло, не отчаивайтесь. Все можно исправить при повторной попытке. Отдача ДГ на НЧ после симметрирования их подвижной системы заметно возрастает, а искажения уменьшаются. После такой коррекции отпадает острая нужда в установке половины согласованно работающих в ГГ головок магнитами наружу.

Следующий этап доработка ДГ по приведенной в [1] методике. Эта доработка не только улучшает качественные показатели ДГ, но и,как показала практика, более чем на порядок продливает срок их службы. Так при интенсивной эксплуатации НЧ-громкоговорителя с несколькими головками 3ГД-38 иногда наблюдались случаи обрыва у ДГ гибких выводов.

Однажды при замене вышедших из строя ДГ под рукой не оказалось доработанных головок, и в ГТ были установлены две новые головки.Через пару месяцев у недоработанных головок образовались разрывы по линии перехода диффузора в гофр. У эксплуатировавшихся же в течение нескольких лет доработанных головок таких отказов не наблюдалось.

Некоторое улучшение качества звучания наблюдается при приклеивании к внутренней межоконной поверхности металлических диффузородержателей полосок войлока, фетра, драпа, либо иных звуко и вибропоглощающих материалов. Лучший результат дает приклеивание к внутренней поверхности войлока и покрытие внешней поверхности диффузородержателей тонким слоем пластилина или вибропоглощающей мастики (ее можно приготовить самостоятельно, например, растворив в бензине одну часть терпена и две части битума, а наносится она как краска кисточкой).

[info]Каждый производитель и импортер товара в соответствии с действующим законодательством должен получить все необходимые сертификаты и декларация на ввозимый и изготавливаемый товар. Декларация соответствия может быть получена самостоятельно или же с помощью услуг сторонних специалистов. Компания ООО «КС Сертификат» оказывает соответствующие услуги.[/info]

Оцените статью
radiochipi.ru
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я принимаю политику конфиденциальности.

Adblock
detector