Verwendung des 6AC-2-Akustiksystems mit einem nicht standardmäßigen Verstärkergerät. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Audio

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Jedes Akustiksystem (AC) 6AC-2 Radiol „Melody – 101, 104, 105 – Stereo“ und ihre Modifikationen, Elektrophon Melody – 103, hergestellt von der nach ihr benannten Rigaer Radioanlage. Popov PO „Funktechnik“, besteht aus zwei Lautsprecherköpfen (runde dynamische Direktstrahlung), die in einer Box aus 10 mm dickem, verleimtem Sperrholz eingebaut sind [1]. Die Lautsprecherköpfe sind im Gehäuse koaxial (Achse bedeutet Achse) zueinander auf einem Kunststoffsockel montiert (keine vordere Schallwand). Der Vorteil dieser Anordnung von Lautsprechern ist eine gleichmäßige, abfallfreie Richtcharakteristik, die mit weit auseinander liegenden Köpfen, selbst mit geringem Abstand, nicht zu erreichen ist.

Andererseits haben alle Konstruktionen solcher Lautsprecher einen gemeinsamen Nachteil: Durch die Interferenz der von mehreren Köpfen gleichzeitig ausgesendeten Schallwellen wird der gesamte Amplituden-Frequenzgang (AFC) des Schalldrucks im Bereich ihrer gemeinsamen Wirkung beeinträchtigt , weist bei mittleren und hohen Frequenzen eine Reihe lokaler Spitzen und Einbrüche auf. Um dieses Phänomen zu beseitigen, ist es notwendig, entweder die Steilheit der Flanken des Frequenzgangs von Trennfiltern zu erhöhen (was deren Konstruktion erheblich verkompliziert) oder die Strahlungszentren der Köpfe näher zusammenzubringen.

Das Fehlen einer reflektierenden Frontplatte führt zu erheblichen Verlusten aufgrund der Beugung von Schallwellen (Baffl-Step-Effekt) – einer der Arten von Verzerrungen, die die Klangqualität jedes Lautsprechersystems beeinträchtigen. Diese Art von Verzerrung manifestiert sich im Frequenzbereich von 100 bis 800 Hz und ist ein sanfter Abfall des vom akustischen System erzeugten Schalldrucks unterhalb einer bestimmten Frequenz (für 6AC-2 beträgt diese berechnete Frequenz 732 Hz). Der tatsächlich gemessene Verlustwert liegt bei 3-4 dB [2]. 

Um das Bewegungssystem des Hauptkopfes Gr 1 (Abb. 1) bei Frequenzen nahe der Frequenz seiner mechanischen Resonanz zu dämpfen, ist das gesamte freie Volumen der 6AC-2-Akustiksystembox mit Watte gefüllt. Außerdem ist der Gr 1-Kopf klein. All dies führte zu einer geringen Empfindlichkeit des 6AC-2-Akustiksystems und führte zu einer Verringerung seines Frequenzgangs im Niederfrequenzbereich (Abb. 2).

a)

b)

c)

d)
Reis. 1. Akustisches System 6AC-2: a) Seitenansicht; b) Vorderansicht (mit entferntem Ziergitter): 1 - Verbindungsloch; 2 - Rückwand; 3 - Dichtung; 4 - Kasten; 5 - Lautsprecherkopf Gr 1; 6 - Holzquadrat zur Erhöhung der Steifigkeit der Box; 7 - Kondensator C; 8 - Feder zur Befestigung des Ziergitters; 9 - die Basis der Lautsprecherköpfe; 10 - Ziergitter; 11 - Lautsprecherkopf Gr 2; im - Aussehen; g - elektrischer Schaltplan

Reis. 2. Frequenzgang des Schalldrucks des akustischen Systems 6AS-2

Diese Eigenschaften der Lautsprecher werden durch die Eigenschaften des Niederfrequenzpfades bei der Entwicklung von Melodien kompensiert. Um den Frequenzgang des Schalldrucks akustischer Systeme auszugleichen, weist der NF-Radiogrammpfad einen Frequenzgang mit einem deutlichen Anstieg im Niederfrequenzbereich auf (bei einer Frequenz von 60 Hz etwa 14 dB). Der erforderliche Schalldruckwert während des Betriebs akustischer Systeme wird durch eine erhöhte Ausgangsleistung des Niederfrequenzpfads bereitgestellt (die maximale Ausgangsleistung des Melodiya-101-Stereoradiogramms beträgt etwa 15–20 W).

Daraus folgt, dass der 6AC-2 und der Melodiya-Verstärker für die Zusammenarbeit konzipiert sind. Um den Lautsprecher an eine ungewöhnliche Signalquelle anzuschließen, müssen Sie ihn modifizieren.  

Zu den Mängeln zählen auch die Vibration der Gehäusewände und die deutlich ungleichmäßige Amplituden-Frequenz-Charakteristik im Mitteltonbereich. Letzteres ist darauf zurückzuführen, dass der Tieftonkopf 10GD-34, der auch die Funktion der Mittelfrequenzstrecke übernimmt, ab 4,5 kHz einen starken Abfall im Frequenzgang des Schalldrucks aufweist (Abb. 3, a ). Der Hochfrequenzkopf 3GD-2 wird über einen Filter erster Ordnung mit einem Grenzband von 10 kHz eingeschaltet. Die Angleichung des Frequenzgangs des Schalldrucks bei mittleren Frequenzen ist ganz einfach: Reduzieren Sie die Grenzfrequenz des Filters. In einem ähnlichen AS [3] installierte M. Korzinin einen Filter mit einer Übergangsfrequenz von 4 kHz. Allerdings ist in diesem Fall die Frequenz der Hauptresonanz des HF-Kopfes, die bei 4,5 kHz liegt, höher als die Grenzfrequenz, was unerwünscht ist. Der 3GD-2-Lautsprecher, der mit der Frequenz der Hauptresonanz arbeitet, kann keinen vollwertigen, hochwertigen Klang liefern. Darüber hinaus ist der vorgeschlagene Filter aufwändig in der Herstellung (Aufwickeln zweier Induktoren).

Es gibt eine einfachere Möglichkeit. Dazu wird ein Isolationskondensator des HF-Kopfes mit einer Kapazität von 8,8 Mikrofarad eingebaut (parallel geschaltete Folienkondensatoren: zwei je 3,3 Mikrofarad und einer 2,2 Mikrofarad bei einer Betriebsspannung von 400 V). Da durch eine solche Verfeinerung die Grenzfrequenz sehr nahe an die Frequenz der Hauptresonanz des HF-Kopfes herangeführt wird, wird dieser mit einem 5,4 Ohm Widerstand mit einer Leistung von 3 - 5 W überbrückt. Ein solcher Shunt gleicht die Frequenzeigenschaften der Empfindlichkeit der Köpfe und der elektrischen Widerstände aus und dämpft vor allem die Resonanzen des HF-Kopfes, einschließlich des Hauptkopfes [4]. Letzterer ist gleichzeitig gegenphasig zum Niederfrequenzkopf geschaltet (Abb. 4). Im beschriebenen Aufbau werden zwei in Reihe geschaltete 2,7-Ohm-Widerstände mit einer Leistung von 5 W verwendet. Die Gesamtkapazität der Filterkondensatoren wird mit einem Online-Rechner berechnet [5].

Die Berechnung berücksichtigt den gesamten Gleichstromwiderstand des 16-Ohm-Kopfes und des 5,4-Ohm-Shunt-Widerstands. Somit arbeitet der 3GD-2-Kopf bereits mit 4,5 kHz und sorgt über den gesamten Bereich für vollwertigen Lautsprecherklang. Es ist zu beachten, dass eines der Konstruktionsmerkmale des 3GD-2 das Vorhandensein eines Seidenkuppeldiffusors ist, der einen relativ flachen Frequenzgang des Schalldrucks von 2 bis 18 kHz bietet (Abb. 3, b). 

a)

b)
Reis. 3. Dynamische Köpfe AS 6AS-2 und ihre Amplituden-Frequenz-Charakteristik des Schalldrucks: a - 10GD-34; b - 3GD-2

Reis. 4. Schaltplan des Akustiksystems 6AS-2 (modifiziert)

Um den Schalldruck des akustischen Systems im NF-Bereich auszugleichen, wird nach dem Vorbild von I. Smirnov [6] dem Lautsprecher ein Phasenumkehrer (FI) hinzugefügt. Der Autor verwendete ein Kunststoffrohr mit einem Innendurchmesser von 50 mm und einer Länge von 100 mm. Diese Entscheidung ist richtig, da Köpfe mit einem niedrigen Qualitätsfaktor (Q < 0,6) für die Herstellung von AS mit FI geeignet sind (für 10GD-34 sind es 0,45). Die Abstimmfrequenz eines solchen FI beträgt 90 Hz. Dieser Wert ist nicht akzeptabel, da die Resonanzfrequenz des 10GD-34-Kopfes im offenen Raum 80 Hz beträgt, was die einfachste Abstimmung des Phasenumrichters darstellt [7]. Die optimale (minimal mögliche) FI-Abstimmfrequenz für den angegebenen Kopf beträgt 35 Hz.

Die langjährige Praxis des Betriebs von 10GD-34-Köpfen im Akustikdesign mit einem Phasenumkehrer hat die beste Abstimmfrequenz ermittelt – 55 Hz. Berechnen Sie die Abmessungen des Phasenwenderanschlusses für die angegebene Frequenz mit dem Computerprogramm BassPort. Basierend auf den erhaltenen Berechnungen wird in der Rückwand des Lautsprechergehäuses ein Loch mit einem Durchmesser von 5 mm (Abb. 35) und ein Stück Papprohr mit einem Innendurchmesser von 32 mm und einer Länge von 130 mm ausgeschnitten ist darin eingeklebt. An der Rückwand ist zusätzlich eine Platine aus Folienfiber mit den Maßen 50 x 50 mm mit Filterelementen und Aufputzleitern montiert. Auf den verbleibenden Freiraum wird Filz 10 - 15 mm dick oder Moosgummi aufgeklebt. Der Füllstoff (Watte) wird entfernt.

Reis. 5. Anordnung der Elemente an der Rückwand des Lautsprechergehäuses: 1 - Rückwand; 2 - schallabsorbierendes Material; 3-Phasen-Wechselrichteranschluss; 4 - Filterplatine

Abschließend werden die Nähte der Wände abgedichtet, die Wände selbst werden von innen mit selbstklebendem Vibroplast 1,5 mm dick oder Linoleum verkleidet, der Niederfrequenzkopf ist mit einer Softbefestigung versehen (Beseitigung von Vibrationen der Gehäusewände). ). An der Rückwand sind vier Gummifüße montiert.

Nach einer so einfachen und einfachen Verfeinerung von 6AC-2 stellen sowohl die objektiven Indikatoren der Messung des Frequenzgangs des Schalldrucks (Abb. 6) als auch die subjektive Untersuchung des Hörens von Musikprogrammen eine deutliche Verbesserung seiner Klangqualität fest. Zum Testen der Köpfe und des akustischen Systems werden ein Messmikrofon, ein PC und das Programm RightMark Audio Analyzer 6.2.4 verwendet. [8].

Reis. 6. Frequenzgang des Schalldrucks des Akustiksystems 6AC-2 nach Überarbeitung

Zwei Lautsprecher werden nach dem Vorbild von R. Kunafin [4] mit der Lautsprecherseite nach oben platziert. Es ist erlaubt, 6AC-2 mit einem Verstärkergerät zu betreiben, das eine Leistung von 15 ... 25 W pro Kanal liefert, was völlig ausreicht, um einen hochwertigen Klang in einem Raum bis zu 100 m zu gewährleisten³.

Für diejenigen, die das Umdrehen der Lautsprecherboxen für ungeeignet halten, werden die Lautsprecher mit einem Link 1. Ordnung ergänzt, der hohe Frequenzen im Baffl-Step-Band korrigiert (Abb. 7) [8]. Diese Schaltung kompensiert den Anstieg des Frequenzgangs des Lautsprechers, der mit dem Übergang von der Rundstrahl- zur Halbraumabstrahlung einhergeht. Die Übergangsfrequenz Fd beträgt 700 Hz und der Dämpfungspegel N beträgt 6 dB (aus dem Frequenzgangdiagramm in Abb. 6). In diesem Fall wird angenommen, dass der Wert des Kompensationswiderstands Rk gleich dem Lastwiderstand Rn - 4 Ohm ist, die Induktivität der Kompensationsspule Lk beträgt 1,3 mH. Genauer gesagt werden der Widerstandswert des Widerstands und die Induktivität der Spule anhand subjektiver Eindrücke oder Messergebnisse ausgewählt. 

Reis. Abb. 7. Verbindung 1. Ordnung zur Korrektur hoher Frequenzen: a - Schaltplan; b) - Frequenzgang

Literatur

1. Deryavin V. Transistor-Stereoradiole der ersten und höheren Klasse. - M.: Kommunikation“, 1979.
2. Alekseev I. Zur Verzerrung der Frequenzeigenschaften kleiner akustischer Systeme und „Deep Bass“, Radio Hobby Nr. 5, 2000.
3. Korzinin M. Passivstrahler in Lautsprechern 6AS-2, - Radio Nr. 2, 1984.
4. Kunafin R. Neuer Sound von 6AC-2. - Radio Nr. 3, 2000.
5. aie.sp.ru/Calculator_filter.html.
6. Smirnov I. "Melodie" klingt besser. - Modelldesigner Nr. 10, 1985.
7. Ephrussi M. Lautsprecher und ihre Anwendung. M. - Energie, 1976.
8. Afonin S. Schaffung akustischer Systeme zu Hause. - M.: „Eksmo“, 2008.
9. Aldoshina I. Hochwertige Akustiksysteme und Strahler. - M: Radio und Kommunikation, 1985.

Autor: Vladimir Marchenko

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