RadioRadar - Радиоэлектроника, даташиты, схемы

//www.radioradar.net/radiofan/audio_equipment/35ac_012_part3.html

Модернизация АС 35АС-012 (S-90). (Часть 3)

Альтернатива динамику 15ГД-11А. Известно, самым слабым звеном в акустической системе 35АС-012 является головка динамическая 15ГД-11А (20ГДС-1-8). Результаты многолетней практики по доработке этой головки с целью улучшения ее качества звучания, к сожалению, удовлетворяют не всех любителей хорошего звука. Многие ссылаются к мнению, что динамики 15ГД-11А нуждаются в замене на схожие по габаритам и установочным размерам головки[25], например, 4ГДШ-1 (4ГД-8Е), 5ГДШ-5-4 (4ГД-53), 6ГДШ-5-4, 30ГДС-1-8 - рис. 19. Однако просто заменить ГГ на другой нельзя, из-за того, что в акустической системе все головки, НЧ, СЧ, ВЧ, между собой согласованы   исходя от их  индивидуальных параметров.

Диффузорные динамические громкоговорители, габаритные и установочные размеры – 4ГДШ-1

а

 

Диффузорные динамические громкоговорители, габаритные и установочные размеры – 5ГДШ-5-4

б

 

Диффузорные динамические громкоговорители, габаритные и установочные размеры - 6ГДШ-5-4/8Диффузорные динамические громкоговорители, габаритные и установочные размеры - 6ГДШ-5-4/8

в

Диффузорные динамические громкоговорители, габаритные и установочные размеры - 30ГДС-1-8

Диффузорные динамические громкоговорители, габаритные и установочные размеры - 30ГДС-1-8

г

Рис. 19. Диффузорные динамические громкоговорители, габаритные и установочные размеры: а – 4ГДШ-1; б – 5ГДШ-5-4; 6ГДШ-5-4/8; 30ГДС-1-8

 

Считают, что амплитудно-частотная характеристика ГГ является одним из главных показателей оценки качества звучания. Головки 4ГДШ-1, 5ГДШ-5-4, 6ГДШ-5-4/8 заметно выигрывают по этому параметру перед 15ГД-11А. Второй фактор, влияющий на качество звучания, является акустическая добротность головки. У 15ГД-11А этот показатель в несколько раз выше, чем у 4ГДШ-1, 5ГДШ-5-4, 6ГДШ-5-4, а чем выше добротность подвижной системы, тем выше искажения в области частоты основного резонанса, негативно влияющие на качество звучания. Основные характеристики диффузорных динамических громкоговорителей приведены в таблице 4. 

Таблица 4. Основные характеристики диффузорных динамических громкоговорителей 

Название головки по ГОСТ 9010-78

По ОСТ 4. 383.001-85.  Современный аналог

Предельная шумовая (паспортная) /предельная долговременная/предельная кратковременная мощность, Вт

Номинальная (рабочая) мощность, Вт

Номинальное сопротивление, Ом

Диапазон частот, Гц

Полная добротность

Неравномерность частотной характеристики, дБ

Стандартное звуковое давление, Па

Частота основного резонанса, Гц

Уровень характерной чувствительности, дБ/мВт

Габаритные размеры (в плане), мм

Высота, мм

Масса, кг

4ГД-8Е

4ГДШ-1-4

4/6/10

 

4

125…7100

1,3

14

0,3

120

93,5

125х125

49

0,6

4ГД-53

5ГДШ-5-4

5/8/15

1

4

100…12000

1,3

14

0,28

150

92,5

125х125

49

0,6

 

6ГДШ-5-4/8

6/15/45

4

4/8

100…12000

1,4

14

 

140

92

125х125

45,5

0,29

30ГДС-1-8

 

30/50/100

 

8

500…6300

 

8

0,26

250

92

125х125

70

1,7

 

Главный недостаток 4ГДШ-1, 5ГДШ-5-4, 6ГДШ-5-4 – относительно низкая мощность. Но коэффициент полезного действия (КПД) этих головок намного выше, чем у 15ГД-11А. КПД динамического диффузорного громкоговорителя представляет собой отношение излучаемой акустической мощности к подводимой электрической. КПД громкоговорителя напрямую зависит от стандартного звукового давления или характеристической чувствительности, однозначно связанных между собой и акустической мощность. Другими словами, чтобы создать звуковое давление одинакового уровня на головки 4ГДШ-1, 5ГДШ-5-4, 6ГДШ-5-4/8 следует подать мощность намного меньшую, чем на 15ГД-11А. Изменение энергетического параметра, подводимой мощности, в два раза соответствует изменению уровня на 3 дБ, в четыре раза – на 6 дБ.
Низкочастотная головка 75ГДН-1-4 имеет максимальную шумовую мощность 75 Вт, уровень характеристической чувствительности 85 дБ/м (за вычетом 1 дБ на потери в фильтре) и номинальное сопротивление 4 Ом. Среднечастотная головка 6ГДШ-5-8 имеет максимальную шумовую мощность 6 Вт, уровень характеристической чувствительности 92 дБ/м и номинальное сопротивление 8 Ом. Разница в чувствительности по отношению к НЧ головке  составляет 7 дБ – в 2,24 раза по звуковому давлению и в 5 раз (2,342 = 5) по мощности. Таким образом, максимальная шумовая мощность среднечастотной головки, приведенная к чувствительности низкочастотной головки, составляет 6 Вт х 5 = 30 Вт. При работе в полосе частот  от 500 Гц до 5000 Гц на СЧ головку приходится всего 41,5% мощности, т. е. –  31 Вт, что почти соответствует требованиям. Если еще учесть разницу в номинальных сопротивлениях ГГ, 8 Ом  и 4 Ом, то при подключении этих головок к общему источнику, звуковое давление необходимо уменьшить на √(8/4) = 1,41 раза, т. е. на 3 дБ, и принять его равным 89 – 85 = 4 дБ. Для выравнивания чувствительности среднечастотной головки по отношению к низкочастотной схему дополняют делителем (R''1 и R2'' на схеме рис. 20) [15]. Следует, также, откорректировать компенсатор (R2,C11) изменения модуля электрического сопротивления при включении через разделительный фильтр головки громкоговорителя 6ГДШ-5-8. Для этого Конденсатор С11 устанавливают на 8 мкФ. По этой же схеме подключают и головку 30ГДС-1-8, как наиболее подходящую замену динамику 15ГД-11А, поставив при этом конденсатор С11 номиналом в 2 мкФ.

Схема электрическая принципиальная модернизированной АС 35АС-012 (S-90) с применением головки динамической 6ГДШ-5-8

Рис. 20. Схема электрическая принципиальная модернизированной АС 35АС-012 (S-90) с применением головки динамической 6ГДШ-5-8

 

При установке динамика 5ГДШ-5-4 (6ГДШ-5-4) номинальным сопротивлением 4 Ома схему дополняют всего лишь одним элементом – резистором R''1 номиналом 4,3 Ом мощностью 7…10Вт - рис. 21. Это обеспечит, как необходимое выравнивание по звуковому давлению излучателей, так и по сопротивлению. Напомню, что полосовой фильтр акустической системы 35АС-012 (S – 90)  рассчитан для подключения СЧ головки номинальным сопротивлением 8 Ом. 

Схема электрическая принципиальная модернизированной АС 35АС-012 (S-90) с применением головками динамической 5ГДШ-5-4

Рис. 21. Схема электрическая принципиальная модернизированной АС 35АС-012 (S-90) с применением головками динамической 5ГДШ-5-4

 

Реализовать подключение головки 4ГДШ-1 еще проще (исключив из схемы    элементы L'1 и C'2).  Формирование спада АЧХ 12 дБ на октаву происходит как результат взаимодействия передаточной характеристики фильтра первого порядка с крутизной ската 6 дБ на октаву (L4) и естественного спада в АЧХ головки 4ГДШ-1, рис. 22, вблизи полосы раздела [1]. Поэтому в полосовом фильтре нет необходимости применять фильтр НЧ 3-го порядка. Фильтра 1-го порядка на L4 вполне достаточно для обеспечения необходимого затухания. ВЧ головку 10Гд-35, в этом случае, включают в противофазе к СЧ – рис. 23.

АЧХ звукового давления головки динамической 4ГДШ-1

Рис. 22. АЧХ звукового давления головки динамической 4ГДШ-1

 

Схема электрическая принципиальная модернизированной АС 35АС-012 (S-90) с применением головки динамической 4ГДШ-1 (4ГД-8Е)

Рис. 23. Схема электрическая принципиальная модернизированной АС 35АС-012 (S-90) с применением головки динамической 4ГДШ-1 (4ГД-8Е)

 

Минимально допустимая мощность PR, рассеваемая резистором R''1 рассчитывается по формуле: PR = Pд(R/Rд), где, Pд – паспортная мощность динамика; R – сопротивление резистора R''1; Rд – номинальное сопротивление динамика. Реальную мощность резистора подбирают в 1,5…2 раза больше расчетной. При монтаже резисторов  не следует затруднять отвод от них тепла [26].

Источники
(продолжение, начало в первой и второй части)

25. Зызюк А. О ремонте акустических систем и громкоговорителей – РадиоАматор №6, 2003.

26. http://baseacoustica.ru/izgotovlenie/31-izgotovlenie-kolonok/161-metodika-sozdanija-akusticheskih-sistem-chast-4.html

Автор: Владимир Марченко, г. Умань, Украина