|
О доработке отечественных АС высшей группы сложности
на базе громкоговорителя 35ГД-1 (и его клонов). Продолжение.
Продолжая разговор о доработке акустической системы, отсылаю вас к началу статьи
Хочу обратить Ваше внимание, что в механической конструкции корпуса исправлен основной недостаток систем на базе 35АС семейства S-90. Изначально все три громкоговорителя были физически установлены на одной плоскости - естественно, это облегчает монтаж и массовое производство. Однако к качеству звука это никакого отношения не имеет - это лишь следы унификации и поверхностного подхода к конструированию акустики - есть только ГОСТы с рядом оговоренных характеристик, и есть соответствие им, не более и не менее.
Между тем обратите внимание, как выглядит излучатель вашего СЧ громкоговорителя (конус с колпачком в центре) и на каком уровне глубины расположена акустически наиболее активная зона диффузора.
Смотрите не на крепеж, а на бумагу!
Посмотрите, на какой глубине находится статистически наибольшая площадь излучения.
Можете ориентироваться по выступающей части колпачка в центре - это и есть глубина расположения зоны наиболее вероятного излучения (на высоких частотах характер колебаний СЧ-громкоговорителя очень далек от поршневого, излучение приобретает изгибный характер, то есть "играет" только средняя часть - сам диффузор слишком тяжел и слишком мягок, чтобы разгоняться полностью и успевать возвращаться, а изгибные колебания (которые порождают призвуки и дополнительное "окрашивание" звука в области СЧ-ВЧ) гасятся бумагой и криволинейной образующей (в некоторых случаях еще и переменной толщиной бумажной основы). Теперь взгляните на пленочный излучатель ВЧ-громкоговорителя - он расположен практически заподлицо с передней панелью АС, масса его невелика, а форма излучателя такова, что на рабочих частотах он "играет" весь, что обеспечивает ему высокую чувствительность. Разница по глубине - те самые пресловутые 2 см. И хотя существуют сведения о необходимом смещении, здесь даже необязательно в них заглядывать - достаточно открыть широко глаза и посмотреть. Я не буду добавлять фразы о различной инерционности диффузоров СЧ и ВЧ и их вкладе в расхождение фаз - естественно, массивный среднечастотный будет несколько отставать, хотя его подвес менее жесткий (на частотах 5 кГц жесткость определяется уже только бумажной частью диффузора). Не буду говорить и о том, что при напольном расположении АС расположенный выше ВЧ-динамик обычно чуть ближе к слушателю (если не прослушивать лежа на полу).
Небольшая ссылка по теме -
"О фазовых характеристиках громкоговорителей"
В. Жбанов, "Радио" #10, 1989 г.
При традиционной посадке высокочастотный громкоговоритель конструктива 6ГДВ-2/4/6/7/10ГД-35 (простите, если кого-то забыл) расположен заподлицо с передней панелью, то есть акустически выдвинут вперед на 2 см относительно СЧ громкоговорителя. Это приводит к рассинхронизации фронтов звуковой волны, то есть возникает фазово-врененное рссогласование полос (сигналы СЧ и НЧ запаздывают относительно ВЧ), которое, как показали мои попытки расчета фильтров с вводом дополнительных координат глубины (которые учитывать необходимо), приводит к искажениям АЧХ в области СЧ/ВЧ, которые практически неустранимы никакими простыми частотно-зависимыми фильтрами. В любом случае выползают горбы и провалы - звук никак не сводится.
Если частоту раздела СЧ и ВЧ полос условно принять за 5000 Гц, то длина волны составляет чуть более 6 см. Таким образом, смещение громкоговорителя на глубину 6 см возвращает фазу на место (с отставанием или опережением на период), а смещение на 3 см требует дополнительной смены полярности громкоговорителя (полпериода). Смещение в 2 см нельзя скомпенсировать ничем! Лучше всего разместить громкоговоритель там, где ему и положено быть - на 2-2.5 см вглубь относительно среднечастотного громкоговорителя (15ГД-11А или ему подобного).
Теперь посмотрим еще на переднюю стенку акустической системы - ее толщина у ряда образцов АС этой серии достигает 2 - 2.5 см. Если изготовить дополнительную панель под ВЧ-громкоговоритель и прикрепить ее изнутри к передней стенке АС, то, установив ВЧ-громкоговоритель, получим необходимую глубину смещения. Естественно, старое отверстие под ВЧ-громкоговоритель нужно предварительно расточить.
После этого можно спокойно приступить к расчету фильтров, не задавясь вопросом, почему теория постоянно расходится с практикой. На эти "грабли" постоянно наступают авторы различных методик по доработке отечественных акустических систем, которые не берут в расчет пространственное расположение громкоговорителей, но удивляются, почему при любых доработках постоянно нужно вводить значительные корректировки "на глазок", хотя акустическая система по-прежнему звучит неудовлетворительно, то есть заметно хуже зарубежных АС средней стоимости (хотя в зарубежных АС встречаются те же самые грабли - ведь плоскую переднюю панель изготовить гораздо проще). Обычно в этом случае принято ругать отечественные громкоговорители. Да, их параметры действительно оставляют желать лучшего, но исправление главного недостатка уже разительно меняет звуковую картину, а недостатки самих динамиков отходят на второй план (то есть гораздо менее существенны).
В этом месте, вероятно, читатель задается вопросом - а как же обстоит дело с аналогичным согласованием громкогорителей НЧ и СЧ?
А никак. К примеру, на частоте раздела полос 500 Гц длина волны составляет 66 см, и сантиметр-два разницы никакой существенной роли уже не играет - здесь уже на первый план выходят другие факторы. По этой же причине низкочастотные блоки (сабвуферы или вуферы) в ряде случаев предлагаются в отдельном корпусе, который можно расположить там, где это удобнее. О низкочастотном оформлении, надеюсь, продолжим разговор в следующий раз.
Итак, сама схема фильтров громкоговорителя, передаточные характеристики которого приведены в
первой части статьи
(Прим: компенсатор Цобеля-Буше в ВЧ-канале выброшен за борт).
Комментарий:
Для индуктивностей в данной схеме приводится пара значений (0.550; 0.2mH).
Собственно самим значением индуктивности является первое число - 0.550 mH.
Громкоговорители:
- НЧ.
75ГДН-1-8 (8 Ом)
- СЧ.
Pioneer TS-M131 (4 Ом)
- ВЧ.
6ГДВ-7-16 (16 Ом)
Повторю, что
- Все катушки индуктивности были использованы из исходной схемы (только некоторые перебрались от одного громкоговорителя к другому и изменили свое включение);
- Номиналы конденсаторов использованы типовые (вполне допустим разброс до 10-20%);
- Номиналы катушек индуктивности, обозначенных здесь как L22, допускают разброс в стереоканалах до +- 25% без существенного изменения передаточных характеристик АС (графики в первой части статьи) - при максимальном разбросе в 1.5 раза суммарное отклонение АЧХ стереоканалов составляет мизерные 0.5 дБ в полосе 400-500 Гц (то есть в одном случае график на 400 гц выше на 0.5 дБ, в другом на 500 выше на 0.5 дБ), остальные графики фактически остаются неизменными.
- Можно говорить о достаточно хорошей повторяемости данной схемы, естественно, при условии минимального соответствия громкоговорителей и их основных параметров (R, L) тем же, что в моем случае (здесь надо заметить, что значительные отклонения измеренных параметров у пар НЧ и, особенно, ВЧ громкоговорителей отечественного производства имеют место быть, несмотря на то, что громкоговорители - одной модели. В первую очередь это касается измеренной индуктивности (впрочем, для звука здесь важнее локальные частотные характеристики и чувствительность).
- Обязательным и крайне важным условием является совмещение фронтов СЧ и ВЧ по глубине.
Иначе все остальные усилия по улучшению звучания в области средне-высоких частот выглядят легкой косметикой на фоне радикальной хирургии. Известны примеры с субъективным улучшением (или ухудшением) звучания путем демпфирования 15ГД-11А, нанесения герлена, заклейки окон диффузородержателя, различными работами с центрирующей шайбой и т.д., что, по сути, является попытками изменить массу и колебательные параметры громкоговорителя (T/S), которые в зависимости от случая, либо приближают фронт излучения СЧ-громкоговорителя к фронту излучения ВЧ на частоте раздела, либо наоборот, отдаляют его. Далее, в зависимости от конкретных конструкций и порядка фильтров, авторы декларируют улучшение или ухудшение звучания - то есть, полагая, что работают в первую очередь над АЧХ, фактически работают над фазой и динамическими характеристиками.
Первая часть статьи - Расчетные характеристики.
Третья часть - заключительная. О звучании.
Перейти на главную страницу.
|