САМОДЕЛЬНЫЕ ГРОМКОГОВОРИТЕЛИ

April 22, 2014 by admin Комментировать »

Существует мнение, что сделать громкоговоритель просто Это не совсем так Действительно, для изготовления корпуса громкоговорителя требуется минимальная столярная практика, но вот расчет размеров такого корпуса производится по сложным формулам и номограммам Поэтому для тех, кто хочет самостоятельно сделать громкоговоритель, далее будут даны размеры корпусов и рекомендации, как их собрать применительно к конкретным типам динамических головок, имеющихся в продаже

Итак, сначала необходимо купить соответствующие динамические головки отечественного или зарубежного производства Наилучшим образом подходят широкополосные головки, воспроизводящие звуковые колебания равномерно в полосе частот от 60-100 Гц до 10-14 кГц при номинальной мощности, исчисляемой несколькими ваттами

Но сами по себе головки не являются громкоговорителями Необходимо разместить их в соответствующих корпусах, выполненных из толстой фанеры или плиты ДСП Причем возможно несколько вариантов конструкции, наиболее распространенные из которых приведены на рис 155 Главное назначение (акустическое оформление) корпуса- увеличить длину пути, который проходит звуковая волна, возбуждаемая тыльной поверхностью диффузора громкоговорителя, к фронтальной части диффузора Если этот путь меньше половины длины излучаемой волны, то обратное излучение будет в значительной мере компенсировать фронтальное В самом простом варианте оформления

Рис 155 Устройство громкоговорителей

(в виде корпуса без задней стенки, как показано на рис 155а) длина этого пути равна средней арифметической высоте корпуса (полусумме высоты и ширины корпуса), сложенной с удвоенной глубиной ящика Поэтому для хорошего воспроизведения самых низких частот размеры корпуса должны быть большими На практике их приходится несколько уменьшать, компенсируя потери отдачи на низких частотах подъемом их усиления регулятором тембра усилителя звуковой частоты

От этого недостатка свободны так называемые закрытые акустические системы, в которых влияние излучения тыльной поверхности диффузора практически полностью устранено за счет герметизации внутреннего объема корпуса, как показано на рис 1556 Здесь для устранения нежелательного переотражения колебаний от внутренних поверхностей корпуса внутри него наклеены листы поролона или другого материала, поглощающего звук Для изготовления таких громкоговорителей используются специальные дорогостоящие головки с так называемой воздушной подвеской, имеющие очень низкую собственную резонансную частоту – примерно 16-20 Гц Помещенные в герметичный корпус, они имеют уже более высокую резонансную частоту (порядка 35-50 Гц) Недостатком таких громкоговорителей является низкая акустическая отдача, для компенсации которой необходимо увеличивать подводимую мощность в 2-3 раза

Поднять отдачу можно за счет установки устройства в корпусе с задней стенкой фазоинвертера Фазоинвертером называют дополнительное отверстие в передней стенке, которое соединяется с внутренним объемом корпуса через специальную трубу – тоннель (см рис 155в) Здесь так же, как и в предыдущем случае, внутренняя поверхность корпуса покрыта звукопоглощающим материалом Эффект фазоинвертера заключается в следующем: путем подбора величин объема корпуса, площади сечения отверстия фазоинвертера, длины тоннеля с учетом собственной резонансной частоты головки удается сделать так, что звуковые колебания на самых низких частотах, выходящие из отверстия фазоинвертера, оказываются в фазе с колебаниями фронтальной поверхности головки Таким образом, на нижних частотах происходит удвоение отдачи

Подобный результат можно получить, если заменить фазоинвер- тер акустическим лабиринтом, идущим внутри корпуса громкоговорителя к передней стенке, как показано на рис 155г и 155д В первом случае лабиринт имеет постоянное сечение, что упрощает его изготовление Вторая конструкция обладает переменным сечением, увеличивающимся по определенному закону по мере приближения к выходу В обоих случаях наибольшая отдача наблюдается на тех частотах, когда длина лабиринта близка к половине длины возбуждаемой волны Громкоговорители с лабиринтом наиболее сложны как в расчете, так и в изготовлении, поэтому они применяются только в сложных дорогостоящих моделях

В любительской практике чаще всего встречаются громкоговорители с фазоинвертером и в виде ящика без задней стенки Для определения параметров фазоинвертера можно обойтись без громоздких расчетов, воспользовавшись номограммой, приведенной на рис 156 Для головки с известной резонансной частотой выбирают ящик определенного объема Затем вычисляется площадь отверстия фазоинвертера, равная примерно половине площади диффузора головки Эти данные вводятся в номограмму, и находится искомая величина – длина тоннеля Проиллюстрируем расчет примером

Допустим, имеется головка с собственной резонансной частотой 60 Гц, объем выбранного корпуса составляет 50 дм3, а площадь

Рис 156 Номограмма для расчета фазоинвертеровдиффузора равна 3 дм2 Тогда выбираем площадь отверстия фазоин- вертера равной 1,5 дм2 По правой номограмме восстанавливаем перпендикуляр из точки объема ящика (50 дм3) до пересечения с кривой резонансной частоты (60 Гц), из этой точки проводим горизонталь на левую номограмму до пересечения с вертикалью сечения отверстия (1,5 дм2) Точка пересечения b попадает на кривую длины тоннеля (9 см) Если по каким-то причинам данная величина является неприемлемой, необходимо изменить начальные значения, например выбрать другую величину объема корпуса или площадь отверстия фа- зоинвертера

Но все же в рассматриваемом случае предпочтение следует отдать изготовлению корпуса без задней стенки Головка размещается на фанерной передней стенке толщиной 10 мм, а боковые стенки выпиливаются из плиты ДСП толщиной 15 мм Соединение элементов корпуса производится шурупами с применением клея ПВА Для защиты диффузора от механических повреждений передняя стенка драпируется тканью или полиамидной сеткой от комаров Диффузородержа- тель закрепляется шурупами снаружи (для увеличения акустической отдачи) или изнутри корпуса (в целях безопасности)

На рис 157 приведен чертеж корпуса громкоговорителя с одной головкой со стороны его открытой части Буквами отмечены диаметр установочного отверстия в передней стенке, а также высота, ширина корпуса, толщина боковых стенок и расстояние между центром отверстия и основанием корпуса В табл 16 даются цифровые значения этих размеров для наиболее доступных динамических головок

В том случае, когда используется стереофонический усилитель, у которого один канал воспроизводит музыкальное сопровождение, а другой – пение, целесообразно разместить две головки в одном корпусе, что улучшает качество звучания по обоим каналам Для этого варианта конструкция корпуса приведена на рис 158, а числовые значения размеров – в табл 17

Таблица 16 Размеры корпуса громкоговорителя с одной головкой

Тип

динамической

головки

Размены, мм

0

а

Ь

с

4ГДШ-1-4

(4ГД-8Е)

110

300

270

170

5ГДШ-1-4

(ЗГД-38Е)

140

420

390

240

5ГДШ-4-4

(ЗГД-45)

140

420

390

240

8ГДШ-2-4

140

420

390

240

8ГДШ-2-8

140

420

390

240

8ГДШ-1-4

(4ГД-35)

190

430

400

250

10ГДШ-1-4

(10ГД-36К)

190

430

400

250

Примечание Условное обозначение головок указывает номинальную мощность в ваттах (первая цифра) и сопротивление в омах (последняя) ГДШ – головка динамическая широкополосная по старой системе обозначения: ГД – головка динамическая

Таблица 17 Размеры корпуса громкоговорителя с двумя головками

Тип

динамической

головки

Размены, мм

0

а

ь

с

d

4ГДШ-1-4

(4ГД-8Е)

110

300

440

170

140

5ГДШ-1-4

(ЗГД-38Е)

140

400

560

240

190

5ГДШ-4-4

(ЗГД-45)

140

400

560

240

190

8ГДШ-2-4

140

400

560

240

190

8ГДШ-2-8

140

400

560

240

190

8ГДШ-1-4

(4ГД-35)

190

430

640

250

240

Выше описывался простейший усилитель звуковой частоты на одной микросхеме 2×1 Вт, в котором использовались четыре головки (по две в каждом канале), соединенные последовательно и синфазно Для такого усилителя лучше всего подходят головки ЗГДШ-7-4 и ЗГДШ- 7-8, конструкция корпуса громкоговорителя на их основе приведена на рис 159 За счет близкого расположения, одна к другой, нескольких головок наблюдается заметное повышение акустической отдачи

Рис 158 Корпус громкоговорителя без задней стенки с двумя головками

Рис 159 Корпус громкоговорителя без задней стенки с четырьмя головками

на частотах ниже 800-1000 Гц при воспроизведении по ним одной фонограммы или сольного пения Вместо отечественных головок указанных типов разрешается без каких-либо дополнительных изменений конструкции громкоговорителя использовать динамические головки от зарубежной аппаратуры, имеющие на своей магнитной системе надпись 4 Вт х 4 Ом, например от автомобильных магнитол

Может оказаться так, что есть готовый музыкальный центр и самодельное устройство из числа описанных выше Существует несколько вариантов совместного применения аппаратуры Так, более качественную и мощную установку промышленного изготовления используют для воспроизведения музыкального сопровождения, а самодельную – для сольного пения Двухканальный самодельный усилитель с громкоговорителем целесообразно применить для озвучивания пения дуэтом Возможны и другие варианты

В заключение остается пожелать читателям успехов в изготовлении караоке своими руками

Источник: Виноградов Ю А и др, Практическая радиоэлектроника-М: ДМК Пресс – 288 с: ил (В помощь радиолюбителю)

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты