Высокочастотный акустический агрегат с круговой диаграммой направленности
Г. СТЕПАНОВ
Большим недостатком современных динамических громкоговорителей является острая характеристика направленности в области высших звуковых частот, что создает определенные неудобства при прослушивании монофонических программ и сужает зону стереоэффекта при использовании обычных акустических систем в стереофонии.
В различной отечественной и зарубежной литературе неоднократно приводился рисунок (рис. 1), иллюстрирующий влияние расположения громкоговорителей на зону стереоэффекта.
Рис. 1. Зоны заметного стереоэффекта.
Для расширения зоны стереоэффекта многие любители стереофонического звуковоспроизведения применяют один — два громкоговорителя закрытого типа в каждом канале, располагая их в углах комнаты, как показано на рис. 2.
Рис. 2. Размещение громкоговорителей по углам комнаты.
а — при размещении одиночных громкоговорителей в углах комнаты
б — при размещении системы из трех громкоговорителей в каждом канале вдоль узкой стороны комнаты.
Выпускаемые рядом иностранных фирм высокочастотные акустические агрегаты выполнены в виде куба, на внутренней стороне каждой грани которого размещен громкоговоритель (всего 6 штук).
Применение всенаправленных излучателей не только расширяет зону стереоэффекта, но и позволяет значительно снизить необходимую площадь помещения с 18—20 до 12—15 кв. м. В материалах рекламной иностранной печати имеются сообщения, что использование всенаправленных излучателей позволяет получить удовлетворительный стереоэффект даже в салоне легкового автомобиля.
Автором статьи предлагается конструкция высокочастотного акустического агрегата, обладающего круговой характеристикой направленности в горизонтальной плоскости, с рабочим диапазоном частот от 5—6 до 18—20 кгц.
В конструкции применены отечественные громкоговорители 1ГД-3 РРЗ со следующими основными параметрами: среднее стандартное звуковое давление 0,3 н/м2, собственная частота механического резонанса 4,5± 1 кгц, модуль полного электрического сопротивления на частоте 630 гц — 12,5 ом, номинальная мощность 1 вт, рабочий диапазон частот 5—18 кгц.
Общий вид агрегата показан на рис. 3. Сферический фронт звуковой волны от громкоговорителя 1 (на рисунке дан разрез диффузора громкоговорителя) попадает на рассеивающую линзу 2. Отраженные от линзы звуковые колебания имеют круговую характеристику направленности в горизонтальной плоскости.
Рис. 3. Общий вид акустического агрегата:
1 — громкоговоритель; 2 — акустическая линза; 3 — корпус; 4 — дюралюминиевая пластина;
5 — кольцо; 6 — капроновая сетка; 7 — стойки; 8 — основание; 9 — муфты.
Образующая линзы рассчитана таким образом, что в вертикальной плоскости повторяется характеристика направленности громкоговорителя. Для увеличения звукового давления и расширения характеристики направленности в вертикальной плоскости в агрегате используются два громкоговорителя.
При сборке агрегата громкоговоритель с капроновой сеткой 6, защищающей его от пыли, приклеивают к пластине 4 и запрессованному в нее кольцу 5. Затем весь узел с помощью стоек 7 крепят к корпусу 3. Стойки 7 держат также основание 8 с приклеенными к нему линзами 2.
Эскизы деталей агрегата показаны на рис. 4. Корпус 3 и основание 8 фанерованы, можно использовать пластик с рисунком, имитирующим ценные породы дерева. Остальные детали изготовлены из дюралюминия Д16. Наружные поверхности этих деталей отполированы.
Рис. 4. Эскизы деталей агрегата.
Электрическое включение громкоговорителей агрегата определяется параметрами усилителя и низкочастотных громкоговорителей. Для однополосных усилителей с номинальной выходной мощностью 5—10 вт можно рекомендовать вариант включения агрегата,показанный на рис. 5, а.
Рис. 5. Электрические схемы включения громкоговорителей акустического агрегата.
Для стереофонических усилителей с одним низкочастотным громкоговорителем схема упрощается. На рис. 5,б, например, показана схема подключения агрегата к звуковой колонке магнитофона «Яуза-10».
Дроссели намотаны на пластмассовых каркасах диаметром 25 мм.
Ширина намотки 30 мм. Дроссель Др1 (рис. 5,а) содержит 150, а Др1 (рис. 5,б) — 100 витков провода ПЭВ-2 1,04.
И в заключение хочется предупредить радиолюбителей, что использование описанного акустического агрегата целесообразно только в том случае, если полоса рабочих частот усилителя превышает 8...10 кГц. При меньшей полосе его применение становится неоправданным и малоэффективным.
РАДИО № 4, 1973 г., c.39-40