Акустическое оформление динамических головок в виде щитов с групповым излучаетем (СИ)

Матвиенко Анатолий Евгеньевич

Акустическое оформление динамических головок в виде щитов с групповым излучаетем

Краткий справочник по групповым излучателям в щитовом акустическом оформлении

Источник: форум 'Вторая жизнь старого радио'. Тема 'Групповой излучатель, акустика'.

Содержание: изготовление высококлассного группового излучателя в щите (в дальнейшем - Щ-ГИ) в домашних условиях из доступных материалов и с умеренными затратами.

Модератор темы - Василич (Юрий Васильевич Игнатенко) из Севастополя

Адрес темы http://www.radioland.1bbs.info/viewtopic.php?t=1678&postdays=0&postorder=asc&start=0&sid=6d0710e826eb9fd76251672de5c51865

Сокращения:

Щ-ГИ - щит с групповым излучателем из массива динамических головок (динамиков), вид акустического оформления головок

АЧХ - амплитудно-частотная характеристика

ВЧ - высокие частоты (или высокочастотный)

НЧ - низкие частоты, басы (или низкочастотный)

СЧ - средние частоты (или среднечастотный)

ШП - широкополосный

АС - акустическая система

ЗЯ - закрытый ящик (акустическое оформление)

ОЯ - открытый ящик (акустическое оформление)

ФИ - фазоинвертор (акустическое оформление)

УНЧ - усилитель мощности низкой (звуковой) частоты

ЛУНЧ - ламповый усилитель мощности низкой (звуковой) частоты

Преимущества и недостатки Щ-ГИ

К преимуществам относятся:

1. Ровная АЧХ и высокая верность воспроизведения.

2. Высокая чувствительность.

3. Воспроизведение нижних частот вплоть до 30-40 Гц с завалом в единицы Дб по сравнению с уровнем на 1000 Гц с использованием широкополосных динамических головок, имеющих частоту основного резонанса 63-80 Гц; соответственно - отсутствие необходимости в активных многополосных системах (биамп, триамп, трифоник). Щит - единственное оформление динамиков, обеспечивающее ровную АЧХ в области НЧ намного ниже частоты основного резонанса головок. При большом числе головок, свыше 32 штук, и достаточном размере щита нижняя граница воспроизводимого звука находится на частоте примерно 40% от паспортной частоты основного резонанса динамиков.

4. Ощущение объёмности звука, особый, естественный характер баса - упругий, быстрый, особенно при подключении к ЛУНЧ с ОООС.

5. Сравнительно низкие трудозатраты и умеренные материальные по сравнению с приобретением фирменной акустики Hi-Fi или изготовлением такой акустики в традиционных ящиках (ЗЯ, ФИ, ч/волновой резонатор, лабиринт и т.д.), отсутствие 'горба' на частоте резонанса, как это наблюдается в перечисленных системах типа ФИ.

6. Доступность изготовления при минимальном уровне столярных навыков, достижение впечатляющего результата безо всякой настройки, исключая подбор номиналов фильтра при включении ВЧ-головки (при необходимости такой головки).

Недостатков три:

1. Необходимость большой площади для размещения АС вследствие большой ширины щита и потребности в зазоре между обратной стороной Щ-ГИ и стеной (или мебелью).

2. Трудность поиска подходящих динамиков, особенно раритетных производства СССР, от 8 до 36 штук в каждый щит, вместо этого устанавливаются современные головки, с ними приемлемый результат достигается только при очень большом числе головок - до 50.

3. При переходе к щитам, особенно с ламповым УНЧ, система подчёркивает все недостатки аудиотреков и источника сигнала; постройка щитов часто влечёт приобретение высококлассного ЦАП и смены всей фонотеки - если раньше устраивали файлы МР3, появится интерес к некомпрессованной музыке, винилу и бобинным магнитофонам, что влечёт дополнительные затраты.

Секрет Щ-ГИ - за счёт чего получается высокое качество звука

Установленные вплотную многочисленные головки работают как единый излучатель с площадью диффузора, равной сумме площадей всех малых, при этом масса подвижной системы каждой головки в единицы грамм - крохотная по сравнению с большими низкочастотными головками на резиновом подвесе, обладает малой инерционностью и обеспечивает отличную микродинамику, высокую детализацию, более быстрый, энергичный бас. Головки сравнительно малого размера, порядка 142 мм в диаметре по монтажному отверстию, или овалы, не встречают такого сопротивления воздуха движению диффузора, как сабвуферные в 12-15 дюймов, меньше усилие на излом диффузора, отсюда - минимум искажений.

Щ-ГИ одинаково хорошо отыгрывают и тихий звук с подводимой мощностью менее 1 Вт на АС, и пики фортиссимо, всеядны с точки зрения воспроизведения классики, джаза, рока, поп-музыки, а также в составе домашних кинотеатров для озвучивания взрывов и прочих акустических эффектов. Все динамики обладают некоторым разбросом параметров, в т.ч. имеют отличающийся график АЧХ, щит с ГИ приводит их к усреднённым параметрам со сравнительно линейной характеристикой и минимумом искажений.

Щиты обеспечивают особо малые нелинейные и интермодуляционные искажения за счёт того что, динамики соединены последовательно от 4-х до 7-ми штук, и к каждой динамической головке подводится мизерная мощность, поэтому диффузор имеет малую амплитуду движения, следовательно - звуковая катушка не выходит из линейной части магнитного потока магнитной системы. Кроме того щит - это дипольная акустика, в которой сопротивление воздуха движению диффузора одинаково с обеих сторон, симметрично и поэтому искажения Щ-ГИ по сравнению с одной динамической головкой при том же излучаемом давлении уменьшаются в десятки раз.

Даже простые щиты с количеством широкополосных динамиков 8-12 обеспечивают качественный бас, если частота основного резонанса головок 65-80 Гц. Значительная площадь щита шириной не менее 0.7 м и количество динамиков 24-36 шт позволяют услышать басы до 25-35 Гц.

Ни одна многополосная система с компрессионными динамиками и закрытым акустическим оформлением не может сравниться с Ш-ГИ из 24 динамиков 5ГДШ-4-4. Такой групповой излучатель имеет чувствительность 104dB и нижнюю частоту 28 Гц по уровню -1,5 дБ.

Отсутствие резонирующих элементов дарит детализацию звука вместо 'каши' от смешения, характерную для ФИ, трубы Войта и аналогичных.

Щ-ГИ дают несравненное субъективное качество звука, а не только ровную АЧХ и минимум регистрируемых приборами искажений, это связано с психофизическими свойствами человеческого слуха.

При этом за счёт субъективной разности восприятия невозможно создать щит, устраивающий всех в одинаковой степени: кому-то нужны сверхнизкие басы, кому-то - 'удар в грудь' на 70-80 Гц. Кто-то, привычный случать музыку с выкрученным на максимум регулятором тембра, предпочитает подъём ВЧ, начиная от 6-7 кГц. Исходя из личных предпочтений, выбирается число динамиков (чем больше - чем сильнее растёт чувствительность, увеличивается отдача по НЧ) и определяется, нужны ли высокочастотные головки в дополнение к ШП. Размер щита, включая боковины, выбирается с учётом размещения в квартире или частном доме.

Количество ШП-головок в Щ-ГИ

Эффект Щ-ГИ начинает проявляться с 4 головок, смонтированных с минимальным зазором (до 3 мм между корзинами) квадратом или ромбом на листе размером не менее 600х600. Минимальный щит 4х4ГД-35 (т.н. 'четвёрка резвых') уже улучшает отдачу по НЧ, но не обеспечивает ещё сглаженности АЧХ, характерной для большого массива, звук получается 'кричащий', без достаточного подъёма на НЧ и характерного объёмного звучания щитов.

Зависимость чувствительности АС и нижней граничной частоты при сравнении одиночного 5ГДШ-4-4 и 12 шт в щите: