Излучатели ленточного типа отлично подходят для воспроизведения высоких частот звукового диапазона благодаря тому, что легчайшая лента динамической головки находится в магнитном поле и является излучателем, способным воспроизводить сложный сигнал с высокой точностью.

Среднее частотная динамическая головка

Вполне логично желание любителя музыки иметь в своем распоряжении подобную динамическую головку, работающую и на средних частотах. Бюджетные модели ленточных динамиков, предлагаемые на рынке аудиотехники, чаще всего используют для воспроизведения звуков частотой от 5 кГц и выше. Самые дорогие модели могут работать от частоты 2,5 кГц, но в этом случае необходимо использовать сложный кроссовер третьего порядка.

Общепринятая конструкция таких излучателей состоит из системы магнитов и концентрирующего магнитопровода. Таким образом, производители экономят на магнитах и получают необходимую чувствительность динамической головки. Недостаток такого построения — выход ленты из зазора при больших амплитудах колебания, т. е. на нижней границе воспроизводимых частот, и появление заметных искажений сигнала.

Для того чтобы самостоятельно собрать ленточный динамик с более низкой граничной частотой и с малыми искажениями — в данном случае с захватом полосы средних частот, имеет смысл отойти от промышленной конструкции. Достаточно использовать упрощенную магнитную систему, без концентрирующего магнитопровода, с широким магнитным зазором и большим ходом ленточной мембраны.

Наращивая площадь ленты с одновременным увеличением размера и числа магнитов, можно получать динамические головки с более низкой граничной частотой и нужной чувствительностью. Изготовление среднечастотного динамика имеет свои конструктивные особенности. В ней, в отличие от модели [1], применены более сильные магниты прямоугольной формы, а согласующий трансформатор выполнен на стальном магнитопроводе.

Первое обусловлено необходимостью компенсировать ослабление магнитного поля ввиду увеличенного магнитного зазора. Второе продиктовано расширением полосы в сторону средних частот. В магнитной системе изготовленных динамиков применены 12 неодимовых (NdFeB — Неодим-Железо-Бор) магнитов размерами 50x10x5 мм, в суммарном поле которых размещены алюминиевые ленты толщиной 10мкм и общей длиной 340 мм.

При ширине ленты 15 мм нижняя граница воспроизводимых частот оказалась равной 200 Гц, а чувствительность на средних частотах (с учётом согласующего трансформатора и приведённом сопротивлении 8 Ом) — около 87 дБ/Вт/м. В домашних условиях прослушивания музыки реальный уровень подводимой мощности недостаточен для вылета ленты за пределы магнитного поля. Благодаря большому запасу хода гофрированной ленты и широким магнитам (10 мм) можно использовать такой динамик совместно с простейшим кроссовером первого порядка, настроенным на частоту на полторы-две октавы выше нижней границы воспроизводимой полосы.

Самодельный ленточный СЧ динамик собран на деревянном основании и представляет собой небольшой щит с прорезью и подставку. Магниты, используемые в системе, приклеены эпоксидным клеем на стальные полосы толщиной 3 и шириной 20 мм. Магниты укладывают вплотную к краю полосы. Внешний вид и геометрические размеры представлены на рисунок 1—3.
Важно, чтобы стальные полосы с наклеенными на них магнитами после монтажа в щит выступали за пределы деревянной основы на 5 мм.

Таким образом, когда лента будет натянута, она окажется как раз посередине магнитного потока, в 5 мм от переднего и заднего края ряда магнитов. Лента, используемая в описываемой модели, извлечена из конденсатора К73-15а, длина корпуса которого равна 32 мм. Её гофрирование выполнено с помощью двух широких пластиковых колпачков с зубчатой накаткой (фото на изображении 4).

Гофрированную алюминиевую ленту из конденсатора припаивают паяльником мощностью не менее 50 Вт с плоским жалом к предварительно залуженным медным площадкам без использования специального флюса. Ввиду того что гофр обладает свойством пружины, ленту обязательно нужно немного натянуть во время монтажа!

Во избежание повреждения ленты от внешних воздействий на лицевую часть головки желательно установить защитную сетку. Металлическая сетка (рис. 5) хорошо удержится без крепления за счёт поля рассеяния магнитной системы. Согласующий трансформатор для ленточного СЧ динамика представляет собой две склеенные П-образные части от магнитопровода типоразмера ШЛ20х32 из электротехнической стали (Э310 и т.п.).

На полученном магнитопроводе, обёрнутом плёночным изоляционным материалом (лавсан и т. п.), бескаркасно наматывают две обмотки: первичную — 100 витков обмоточным проводом диаметром 0,45 мм, вторичную — 9 витков в четыре провода диаметром 1,5 мм (изображение 6). Получаемый импеданс СЧ динамической головки — 8 Ом.

Увеличение геометрических размеров и массы диафрагмы обусловило плавный спад АЧХ выше 10 кГц. Поэтому такой головке необходима поддержка в виде дополнительного ВЧ-излучателя.

В настоящее время изготовленная пара ленточных СЧ-головок эксплуатируется в составе трёхполосной стереофонической акустической колонке (рисунок 7). Высокочастотное звено — самодельные ленточные головки [2]. В полосе НЧ головки 2А-12У4 в оформлении закрытого ящика с внутренним объёмом 68 л.

Размеры корпусов — 300x485x765 мм. Материал — фанера толщиной 20 мм. Между фронтальной и тыловой панелями вставляют распорку из деревянного бруска 30×40 мм.
В кроссовере акустической колонке (рис. 8) частоты разделения фильтров первого порядка — 600 Гц и 10 кГц. Динамический НЧ динамик 2А12-У4 имеет более высокую чувствительность, чем ленточные СЧ и ВЧ головки с согласующими трансформаторами.

Корректирующее звено первого порядка на элементах R1, L1 выравнивает общее звуковое давление и компенсирует спад АЧХ на самых низких частотах. В этом случае при небольших размерах закрытого ящика можно получить эффективную полосу воспроизведения звуковой частоты выше частоты 35 Гц и иметь гораздо лучшую переходную характеристику, чем в оформлении ФИ фазоинверторе.

В данном случае это существенно, так как среднечастотные и высокочастотные излучатели обладают очень быстрым откликом и нужна “поддержка” низкочастотные головки с возможно большей скоростью перемещения диффузора — с так называемым “быстрым басом”.
Таким образом, в домашних условиях можно изготовить среднечастотные головки с очень хорошим уровнем достоверности воспроизведения музыкального сигнала.