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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Akustiksystem VERNA 100A-10. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Lautsprecher Beim Bau des Modells 100A-10 bestand das Ziel darin, Lautsprecher mit tonaler Ausgewogenheit und realistischem Surround-Sound zu produzieren. Die Lautsprecher verwenden dynamische Treiber von SEAS und Peerless. Die Konstruktion der Gehäuse sorgt für geringe Vibrationen bei allen Frequenzen des Betriebsbereichs. Der Autor erlaubt die Verwendung einiger im Inland hergestellter Köpfe. Das Modell 100A-10 ist strukturell im klassischen Stil gefertigt – ein rechteckiges Gehäuse mit Köpfen auf der Frontplatte. Niederfrequenzdesign – ein Bassreflex, der es Ihnen ermöglicht, die Leistung bei den niedrigsten Frequenzen zu erhöhen. Die Lautsprecher des Systems verfügen über Plattformen, auf denen sie mit im Gehäuse eingebauten Stahlkegeln ruhen. Bei den Plattformen handelt es sich um eine mehrschichtig verleimte Konstruktion aus Sperrholz und Spanplatten, die die von den Schalen auf die Bodenoberfläche übertragenen Vibrationen minimiert. In der oberen Ebene der Plattform sind in den Ecken vier Stahlscheiben angebracht – zur Positionierung des Lautsprechergehäuses mit eigenen Konen, und in der unteren Ebene – vier Scheiben (ebenfalls in den Ecken) aus dickem Filz. Die Nützlichkeit einer solchen Karosserieaufhängung wird durch zahlreiche Experimente und Funktionsanalysen ähnlicher Produkte verschiedener Hersteller bestätigt. Der Satz dynamischer Köpfe für 100A-10 wurde unter Berücksichtigung der gestellten Aufgaben ausgewählt. Praktische Hilfe leistete in diesem Fall ein Spezialist der Firma Arkada [1] Georgy Krylov. Zur Wiedergabe des Bereichs von 30...400 Hz sind bewährte dynamische Tieftonköpfe Peerless 850136 (Dänemark) verbaut. Sie verfügen über vierschichtige Polypropylenmembranen, gute Einschwingeigenschaften, eine Empfindlichkeit von 89 dB und eine niedrige Eigenresonanzfrequenz (ca. 28 Hz). Ihr Betrieb in einem bestimmten Frequenzband wird dadurch gewährleistet, dass diese beiden Köpfe in einem Gehäuse mit einem Innenvolumen von 60 dm3 untergebracht sind. Bei der gewählten Konstruktion betrug die maximale Auslenkung des Diffusors ±4 mm, wodurch schnelle und sehr tiefe Bässe erzielt werden konnten – bei einer Frequenz von 30 Hz bei einem Pegel von -4 dB. Ein Paar NF-Köpfe bewältigt problemlos niedrige Frequenzen bei einer Leistung von bis zu 150 W. Zur Wiedergabe des Mitteltonbandes sind H522 SEAS-Köpfe (Norwegen) verbaut. Sie verfügen außerdem über Polypropylen-Membranen (das bewegliche System wiegt nur 6,5 g) und leistungsstarke Magnete, eine Empfindlichkeit von 91,5 dB/W/m und eine maximale Kegelverschiebung von ±3 mm. Die in der Mitte des Diffusors installierte „Kugel“ gleicht den Phasenfrequenzgang des Kopfes im 1,9...4-kHz-Band aus. Um den Einfluss der Eigenresonanz des Fells auf das Einschwingverhalten im Mitteltonbereich zu reduzieren, werden die Fenster des Diffusorhalters wie in [2] mit einer Lage synthetischem Filz abgedeckt. Ein solches akustisches Impedanzpaneel profitiert definitiv von der elektrischen Frequenzunterdrückung der Hauptresonanz (z. B. ein Steckerfilter), da es die Dämpfung des Fells nicht beeinträchtigt. Der H522-Kopf bietet auch bei der Wiedergabe von Tönen mit hohem Pegel gute Details. Wichtig ist, dass die Köpfe H522 und 850136 ein passendes Paar bilden. Die Mitteltonköpfe sind mit den Tiefpassköpfen über einen Filter erster Ordnung (6 dB pro Oktave) gekoppelt, was technische und subjektive Beurteilungen deutlich „stabilisiert“. Mit dem HF-Kopf H1149 SEAS wurde eine gute Konsistenz der Dynamik- und Frequenzeigenschaften im MF-HF-Bereich erreicht. Der „Quietscher“ verfügt über eine getränkte Stoffkuppel, eine Empfindlichkeit von 92 dB/W/m und eine echofreie Kamera auf der Rückseite der Kuppel. Es zeichnet sich durch einen sanften Frequenzgang ohne Spitzen und Einbrüche bis 21 kHz und einen leichten, detaillierten Klang aus. Das Einschalten des Kopfes über ein Crossover-Filter dritter Ordnung (Dämpfung 18 dB pro Oktave) bei einer relativ niedrigen (ca. 700 Hz) Hauptresonanzfrequenz ermöglichte es, die Betriebsfrequenzgrenze bei einer Frequenz von 2730 Hz zu wählen. Diese Frequenz erwies sich als optimal für die Kombination dieses Kopfes mit Mittelfrequenzstrahlern mit ausreichender Leistungsreserve. Alle dynamischen Köpfe werden durch Ringe aus 5 mm dickem Naturfilz mittlerer Dichte montiert. Es ist klar, dass Filz hier die Rolle eines Dämpfers übernimmt und die Vibrationen der Frontplatte des Gehäuses reduziert. Das doppellagige Gehäuse (Eigengewicht ca. 54 kg) mit dämpfenden Lochplatten und Versteifungsrippen trägt zu einer auffallend natürlichen Wiedergabe von Musikprogrammen bei. Wichtigste technische Merkmale
Es ist bekannt, dass man für die Wiedergabe tiefer Bässe ein Gehäuse mit hoher Steifigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen Vibrationen benötigt, die sich hauptsächlich von den Tieftönern ausbreiten. Der Körper des Modells 100A-10 (die Konstruktionszeichnung ist in Abb. 1 dargestellt) besteht aus Sperrholz mit einer Dicke von 10, 12 mm und 16 mm Spanplatte. Die Frontplatte besteht aus drei Schichten: Sperrholz-Spanplatte-Sperrholz (12+16+12 mm), der Rest ist zweischichtig: Sperrholz-Spanplatte (12+16 mm). Die Rohlinge für die Platten werden mit PVA verklebt und vier Tage lang unter Druck gehalten.
Zuerst wurde der Rahmen zusammengebaut – Seiten-, Ober- und Bodenplatten mit einem ausgewählten Viertel an den Befestigungspunkten. Die Struktur wird von außen mit 70 mm langen selbstschneidenden Schrauben an den Enden der oberen und unteren Platte verstärkt. Alle 50 mm werden Schrauben in die Seitenwände eingeschraubt und mit Epoxidkleber, der mit feinem (gesiebtem) Spanplatten-Sägemehl gefüllt ist, befestigt. Die 5...7 mm von der Oberfläche zurückgesetzten Kappen werden bündig mit der Plattenebene mit Nitrospachtel bedeckt. Basierend auf den spezifischen Abmessungen wurden dann die Vorder- und Rückwände des Gehäuses sowie die Box für die Mittel- und Hochtonköpfe angefertigt. Darüber hinaus wurden Lochbleche und Versteifungsrippen gefertigt und innen an der Vorder- und Rückwand angebracht. Die Lochplatten 5, 6 und 7 haben jeweils 20 gleichmäßig verteilte Löcher mit einem Durchmesser von 20 mm. Panel 8 hat 24 Löcher mit einem Durchmesser von 30 mm. Alle sind aus 20 mm dickem Sperrholz gefertigt. Versteifungsrippen 4 bestehen aus demselben Sperrholz. Der letzte Schritt ist der Zusammenbau der Karosserie. So erfolgt die Befestigungsart: Die Klebefugen der Paneele werden sofort alle 50 mm mit selbstschneidenden Schrauben fixiert. Die Lochplatten 5, 6, 7 und 8 werden ebenfalls mit Schrauben befestigt. Die verleimte Platte 3 dient der Erhöhung der Steifigkeit der Oberplatte. In drei Ecken des Korpus sind Buchenholzklötze angebracht, die die Fläche der Plattenstöße leicht vergrößern und Vibrationsbelastungen an den Verbindungsstellen der Platten verteilen. Auch diese Stangen sind an den Enden und entlang der Länge mit Schrauben befestigt. Zwischen den Tieftonköpfen und der Mittelton-HF-Box eingebaute Sperrholzplatten (20 mm dick) dienen der Vibrationsdämpfung der Tieftonköpfe und reduzieren die Beeinflussung akustischer Schwingungen im Gehäuseinneren. Die Paneele 1 und 2 dienen als zusätzlicher Dämpfer im unteren Teil der Karosserie und als Element der äußeren Gestaltung. Diese Panels enthalten Bassreflexrohre, die auf eine Frequenz von 33 Hz abgestimmt sind. An der Unterseite der Rückwand, in Loch 9, befindet sich ein Anschluss mit vergoldeten Eingangsklemmen – „Input 1“ und „Input 2“. Die Frontplatte ist mit mattschwarzem Echtleder bezogen. Neben den ästhetischen Qualitäten wirkt sich die Umhüllung des HF-Strahlers mit Haut positiv auf die Reduzierung von Störungen der Schallabstrahlung bei Frequenzen über 2,5 kHz aus. Der Korpus ist mit 3 mm starkem Buchenfurnier mit sorgfältig abgestimmter Musterstruktur verkleidet. Das Furnier wird getönt, mit sieben Schichten halbmattem Lack überzogen und auf Glanz poliert (Foto in Abb. 2). In der unteren Gehäuseplatte sind in den Ecken vier Stahlkegel mit einer Höhe von 12 und einem Durchmesser von 10 mm verbaut, die Teil eines Flansches mit einem Durchmesser von 70 und einer Dicke von 6 mm sind.
In der oberen Ebene des Plattformständers befinden sich runde Stahleinlagen (Abb. 3), die als Auflager für die Aufbaukegel dienen. Auf der unteren Ebene der Plattform sind wiederum Dämpfer aus natürlichem Hartfilz mit einem Durchmesser von 70 mm und einer Dicke von 8 mm aufgeklebt. Der Plattformständer ist so konzipiert, dass er Vibrationen minimiert, die auf den Boden übertragen werden, und dadurch den Lautsprecherkörper akustisch „aufhängt“ (nach zahlreichen Experimenten konnte der Autor die wirklichen Vorteile von massiven Steinplattenständern nicht erkennen). Der Ständer besteht aus abwechselnden Lagen Sperrholz und Spanplatten mit einer Gesamtstärke von 56 mm. Nach dem Auftragen von PVA wurde die Struktur vier Tage lang unter Druck gehalten. Die Außenflächen werden auf die gleiche Weise beschichtet und behandelt wie die Lautsprechergehäuse. Die Innenflächen des Gehäuses und der Lochplatten sind mit PVA-Kleber bedeckt, die Gesamtdicke der getrockneten Schicht beträgt ca. 5 mm. Diese Beschichtung verhindert zum einen die unvermeidliche Wechselwirkung von Sperrholz mit der in der Luft vorhandenen Feuchtigkeit und damit ein mögliches Austrocknen der Platten. Zweitens und nicht weniger wichtig: Die 5 mm dicke Kunststoffschicht dient als weitere vibrationsdämpfende Schicht. Die freien Flächen der LF-Box im Inneren sind mit 17 mm starkem Naturfilz mittlerer Dichte belegt. Mit Ausnahme der Löcher und des Raumes zwischen den Versteifungen 8 wird auch die Platte 4 damit abgedeckt. Die Beklebung erfolgt so, dass sie in den Ecken einen Radius von ca. 3 cm bildet. Die Innenflächen der MF- HF-Boxen sind ebenfalls mit dem gleichen Filz bespannt. Es ist zu bedenken, dass Naturfilz im Bereich von 100...20000 Hz der wirksamste Schallabsorber ist. Unter Druck auf das Paneel geklebt, verfügt es über gute vibrationsdämpfende Eigenschaften, was besonders wertvoll ist, wenn die Wahl der Paneeldicke eingeschränkt wird. Einer der Gründe für die äußerst seltene Verwendung von Filz in Lautsprechern sind die hohen Kosten. In die vertikalen Ecken zwischen Rück- und Seitenteil werden auf dem Filz Rollen aus Watte mit einem Durchmesser von 80 mm und einer Länge von 160 mm eingeklebt. Wie perforierte Platten führen auch Walzen zu akustischen Verlusten bei niedrigen Frequenzen. Zusammen mit Filz reduzieren Rollen den Einfluss reflektierter Wellen auf die Rückseite von LF-Diffusoren deutlich. Diese akustische Dämpfung reduziert die Ungleichmäßigkeit des Frequenzgangs im breitesten Frequenzspektrum erheblich und verbessert die Stabilität im tiefsten Bassbereich. Tiefe Frequenzen werden klarer und tiefer. Als wichtigster Punkt kann die akustische Dämpfung des Mitteltöners bezeichnet werden, deren Klang maßgeblich die subjektive (und objektive Messungen im schalltoten Raum) Beurteilung des Klangs der Lautsprecher insgesamt bestimmt. Diesem wichtigen Zweck dienen perforierte Abstandsplatten, die das Gesamtvolumen in drei Teile unterteilen. Die Form der Mittel-Hochtonbox gleicht die verbleibenden reflektierten Resonanzen auf der Rückseite des Mitteltönerfells deutlich aus. Die Volumina hinter den Mittel- und Hochtonköpfen sind mit gekämmter Watte von je 70 g gefüllt. Zusammen mit der Schallabstrahlungsplatte ermöglichte diese Dämpfung, interne akustische Resonanzen praktisch zu eliminieren und den Frequenzgang der Köpfe in der Box und in der Luft näher zusammenzubringen. In der Lautsprecherweiche (die elektrische Schaltung ist in Abb. 4 dargestellt) werden für die mittleren und tiefen Frequenzbänder Filter erster Ordnung (Dämpfung 6 dB pro Oktave) verwendet, die die Phasenfrequenzeigenschaften der Lautsprecher minimal beeinflussen und beibehalten Die tonale Balance ist jederzeit „nahtlos“. Trennfrequenz 400 Hz. RC-Schaltungen der Elemente R1-R4, C1-C5 für NF-Emitter und R9-R12, C11-C13 für MF-Emitter stabilisieren ihre Eingangsimpedanz.
Für den H1149-Kopf ist ein Crossover-Filter dritter Ordnung montiert (Dämpfung 18 dB pro Oktave), der gut vor Überlastungen schützt und optimal auf die beiden Mitteltonköpfe abgestimmt ist. Hierbei ist zu beachten, dass der HF-Strahler leicht seitlich der Einbauachse der Mitteltöner liegt, was den Bereich der Stereowirkung der Lautsprecher erweitert. Bei dieser Kopfanordnung ist ein Filter dritter Ordnung am optimalsten. Die Induktoren sind auf Kunststoffrahmen ohne Kerne mit PEL-1 1,2-Draht (L1 und L2) und PEL-1 0,8-Draht (L3) gewickelt. Die Rahmen der Spulen L1 und L2 haben eine Höhe von 28 und einen Durchmesser von 32 mm und enthalten 260 bzw. 90 Windungen. Die Spule L3 ist auf einen Rahmen mit einem Durchmesser von 12 und einer Höhe von 18 mm gewickelt und enthält 210 Windungen. Die Spulen sind Windung zu Windung mit einer Isolierung zwischen den Lagen gewickelt. Die Schichten sind mit Polyurethanlack imprägniert. Alle Elemente von Trennfiltern sind paarweise aufeinander abgestimmt und weichen maximal um 0,5 % von den Nennwerten ab. Die Elemente werden auf Sperrholzplatten und ohne Anschlussdrähte montiert. Ein Panel enthält einen Tiefpassfilter, das andere enthält Mittel- und Hochpassfilter. Die Lötung erfolgte mit Silber-Zinn-Lot, der Widerstand jeder Lötung wurde kontrolliert und überschritt 0,01 Ohm nicht. Die Filterelemente werden mit Epoxidkleber mit Kunststofffüllstoff befestigt, die Spulen werden mit M4-Schrauben befestigt und ebenfalls mit Kleber fixiert. Um das Auftreten von Oxidationsprozessen in den Lötstellen zu verhindern, sind alle Montageverbindungen mit Polypropylenlack gefüllt. Der linke Ausgang der Spule L1 gemäß Diagramm ist direkt an die Eingangsklemme von Eingang 1 angelötet. Die Verbindung der Köpfe mit den Isolationsfiltern erfolgt über Paare versilberter Litzendrähte mit doppelter Isolierung: Im Inneren befindet sich ein Stoff aus feiner Glasfaser, außen Fluorkunststoff. Der Durchmesser jeder Litzengruppe beträgt 2,1 mm. Um eine gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden, sind die Widerstandsgruppen R5-R8 und R13-R16 genauso beabstandet wie die Mittel- und Hochpassfilterelemente. Die Anschlüsse der Mittel- und Hochpassfilter erfolgen über versilberte Litzendrähte. Das Modell 100A-10 verfügt außerdem über „Eingang 2“, bei dessen Anschluss das Signal durch einen Kondensator mit einer Kapazität von 880 µF geleitet wird. Es dient als Filter erster Ordnung und schneidet Frequenzen unter 30 Hz ab. Der Anschluss über „Input 2“ schützt die Lautsprecher davor, dass niederfrequente und spannungskonstante Niederfrequenzsignale die Köpfe erreichen. Beim Hören der gleichen Musikstücke mit an jeden Eingang angeschlossenen Lautsprechern war kein merklicher Unterschied in der Basswiedergabe zu erkennen. Es wurde ein vollständiges subjektives Hören unter Einbeziehung klassischer Kompositionen durchgeführt: Jazz, Oper, Rock- und Popmusik, ethnische orientalische Kompositionen (reich an einer Vielzahl von Schlag- und Zupfinstrumenten). Die allgemeine Meinung der Hörer ist, dass der Klang leicht, detailliert und tief ist und auch nach längerem Hören bei hoher Leistung nicht ermüdet. Separat wurden die 100A-10-Lautsprecher als Frontlautsprecher in einem Heimkino getestet. In den meisten Fällen war kein Subwoofer (Preis unter 2000 US-Dollar) erforderlich. Das Akustikdesign 100A-10 (eigentlich das Gehäuse) eignet sich für den Einbau einiger russischer dynamischer Treiber: 35GDN-1 -8 – als Tieftöner, 20GDS-4-8 – als Mittelfrequenztreiber. Unter Beibehaltung der guten Eigenschaften des 35GDN-1-8 und 20GDS-4-8 wird dennoch empfohlen, den H1025SEAS oder H883SEAS, der bei 2700 Hz arbeiten kann, als HF-Sender zu installieren. Bei einem solchen Kopfsatz ist es notwendig, das Nutzvolumen der MF-HF-Box auf 3,5 dm3 zu erhöhen und die Wattemenge um 20...30 % zu erhöhen. Um die Wiedergabe der tiefsten Frequenzen zu korrigieren, sollten Sie die Länge der Bassreflexrohre neu wählen. Auch im Sperrfilterblock sind Änderungen erforderlich. Beim Austausch der Strahler sollten vor allem deren Lage zueinander (bei gleichen Übergangsfrequenzen) und die Steifigkeit des Gehäuses mit großem Dämpfungsabfall gewahrt bleiben. Damit können Sie zeigen, was relativ günstige Köpfe leisten können und ob die CD, die Sie hören, gut verarbeitet ist. Literatur
Autor: A. Demyanov, Moskau
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