(Окончание. Начало см. в предыдущем номере.)
И в наши дни (весьма редко) еще появляются описания очень удачных конструкций АС с большой отдачей. Например, рупорная АС, свернутая в «подкову», по утверждению авторов, обеспечила с громкоговорителем 6ГД-1 КПД 3,4 %. Эту же идею развивают и на Западе, проектируя очень эффективные и очень дорогие рупорные АС.
Итак, мы установили, что с высокочувствительной АС, например, с 8-ваттным динамиком Рижского радиозавода 8ГД-1 РРЗ в корпусе большого объема, нам достаточно мощности сигнала 34 около 0,2 мВт, а с плохой, например с маленьким динамиком от карманного приемника в пластмассовой коробочке, и 3 мВт будет недостаточно.
Согласитесь, разница существенная. Собственно говоря, мы уже начали обсуждать акустическое оформление громкоговорителя.
Продолжим. Динамическая головка без акустического оформления имеет низкую отдачу и совсем плохо воспроизводит нижние частоты звукового спектра. Объясняется это просто: при поступательном движении диффузора воздух перегоняется с передней стороны диффузора на заднюю и обратно (возникает своего рода акустическое короткое замыкание), и лишь малая доля энергии превращается в звуковую волну.
Простейший способ устранить акустическое КЗ — установить головку на плоский экран или «отражательную доску» достаточно больших размеров.
Каких? Его размер должен достигать хотя бы четверти длины волны на низшей звуковой частоте. Даже для низшей частоты 100 Гц размер акустического экрана составит около метра. Именно потому маленькие транзисторные приемники не могут воспроизводить нижних звуковых частот!
Идеальный акустический экран — перегородка между двумя комнатами или между комнатой и верандой. Если в перегородку врезать динамическую головку, то будут озвучиваться оба помещения, и с хорошим качеством. Правда, акустическая мощность поделится между помещениями и звук будет тише. Если озвучивать лишь одну комнату, экран целесообразно установить под потолком, где он никому не будет мешать, и вокруг головки можно создать значительный объем, что улучшит воспроизведение нижних частот, к тому же потолок и стены образуют своеобразный рупор.
1ГД-40 в ящике.
Экран можно изготовить из фанеры, ДСП и даже оргалита. К потолку и стенам он должен прилегать плотно, без щелей (можно уплотнить стыки поролоном или ватой), это позволит существенно уменьшить все размеры, кроме одного — от головки громкоговорителя до отверстия. Оно образует фазоинвертер — систему, позволяющую улучшить отдачу на нижних частотах, используя излучение и обратной стороны диффузора. Пройдя путь 1 звуковая волна изменит фазу, и при условии 1 = Х/2 фаза изменится на обратную (инвертируется) и сложится с волной, излучаемой передней стороной диффузора. Площадь отверстия желательно выбрать не меньше, чем площадь диффузора головки.
Если края плоского прямоугольного экрана отогнуть назад, получится хорошо всем знакомый корпус радиоприемника или телевизора. Это АС с открытой задней стенкой.
Она также звучит лучше в углу комнаты, причем расстояние от стен целесообразно подобрать по наилучшей громкости и качеству звука. Открытую АС легко сделать из корпуса старого телевизора, изготовив отражательную доску из ДСП, установить на нее от 2 до 8 головок, обтянуть редкой материей и установить на место передней панели. Смотрится и звучит такое изделие очень неплохо. Несколько головок, работающих синфазно, значительно увеличивают отдачу, ведь их звуковые давления складываются, при этом звуковая мощность растет пропорционально квадрату числа головок. Этот эффект использовали в АС электрофона «Корвет», в каждой из двух АС которого размещено по четыре громкоговорителя: два типа 4ГД-28 и два типа 1ГД-28. А вот пример другой фабричной пластмассовой колонки с двумя динамиками 4ГД-28, соединенными последовательно для получения общего сопротивления 8 Ом («+» одного соединен с другого, оставшиеся выводы — для подключения колонки).
Отличные результаты получились, когда два деревянных корпуса аналогичных колонок я установил один на другой и повесил сбоку от окна на даче. В каждой колонке установлены две головки 4ГД-35 (у них больше отдача — 0,25 Па), соединенные последовательно. Сами же колонки (по 8 Ом) включены параллельно («+» с «+» «-» с «-»), и общее сопротивление получилось таким же, как и у одной головки — 4 Ома. Система работает с громкоговорящим детекторным приемником (совершенно без источников питания) и озвучивает комнату 12 кв. м. при подводимой электрической мощности звукового сигнала не более 0,5 мВт. Качество звука весьма высокое, поскольку нелинейных искажений 16-ваттная АС при столь малой мощности практически не имеет, а диапазон воспроизводимых частот снизу ограничен динамиками (63 Гц), а сверху — полосой передаваемой программы (по ГОСТ на ДВ и СВ — 10 кГц).
Вернемся к рупорным АС. Их отдача еще больше, а КПД может достигать 25 %. Не зря же все мегафоны и большинство уличных громкоговорителей — рупорные. Но для речи не нужно воспроизводить частоты ниже 300 Гц, поэтому размеры этих рупоров невелики. Под руки мне попался пластмассовый ящик для хранения овощей от старого холодильника. В нем надо было всего лишь прорезать отверстие под динамик, установленный магнитной системой внутрь для уменьшения габаритов. Получился неплохой рупор для головки 1ГД-40 — он звучал почти так же громко, как описанная 16-ваттная система, но качество звука было гораздо хуже из-за отсутствия басов.
Расчеты показывают, что для воспроизведения частот от 50 Гц и выше длина рупора должна быть не менее нескольких метров. Трубу рупора приходится складывать. Одна итальянская АС, по конструкции подобная рупору Хедлунда (труба в одно сложение), обеспечила параметры на уровне Hi-End и чувствительность 109 дБ!
Слушатели особо отмечают живой звук и «быструю атаку» рупорных АС. Вы можете попытаться изготовить высококачественный рупор в три сложения, разработанный конструктором May (см. схему вверху). Не думаю, что расчетные размеры надо выдерживать с указанной на чертеже точностью. Материал — обрезки древесно-стружечных мебельных плит стандартной толщины 22 мм.
В. ПОЛЯКОВ , профессор