Акустическая система своими руками

Трехполосная акустическая система имеет закрытый корпус с фазоинвертором и четыре размещенных на лицевой панели динамических головки, все отечественного производства от ламповых телевизоров и приемников 2-3 класса.

Роль низкочастотной головки выполняет 4ГД-35.

В качестве  среднечастотных использованы две последовательно соединенные ЗГД-38. 

Ну а на место высокочастотной, установлен овальный динамик 2ГД-38.

Основные характеристики динамиков в таблице.

Госты		Номинальная мощность, Вт	Мощность по паспорту, Вт	Сопр. Ом	Рез-ная частота, Гц	Диапазон частот, Гц	Габариты, мм
2ГД-38	3ГДШ-1-8	2	3	8	100	100-12500	160х100х58
3ГД-38Е	5ГДШ-1-4	3	5	4	80	80-12500	d 160 x 55
4ГД-35	8ГДШ-1-4	4	8	4	65	65-12500	d 220х75

Схема трехполосного громкоговорителя с пассивным разделительным фильтром показана на рисунке. 

Динамические головки, выполняющие роль НЧ и ВЧ соединены синфазно.

Блок разделительного трехполосного фильтра состоит из катушек индуктивности и конденсаторов МБГЧ (металлобумажный герметичный частотный).

Низкочастотный фильтр НЧ состоит из катушки L1=1мГн и параллельно соединенных трех конденсаторов C1-C3=20мкф; далее соответственно:

Среднечастотный СЧ - L2=0,35мГн, C4=20мкф;

Высокочастотный ВЧ - L3=0,19мГн, C5=4мкф, C6=2мкф. 

Диапазон разделения рабочих частот в трехполосной системе: НЧ звено 300 - 600Гц, СЧ - 2000 - 5000Гц. Все катушки намотаны медным обмоточным проводом 1мм. Моточных данных нет, так как витки не считал, а замерял индуктивность с помощью прибора Ф4320 при намотке. Оптимальное соотношение каркаса катушек это высота h, внутренний диаметр 2h, внешний 4h., можно легко изготовить из плотного картона, пример здесь.

Купить готовые LC-блоки для разделительного фильтра

Для расчетов пользовался методикой из брошюры И.А. Алдошина «Высококачественные акустические системы и излучатели». В качестве материала для изготовления корпуса колонок я использовал элементы от старого шкафа, из дверей и боковых стенок которого были выпилены все необходимые детали. Это обычное ДСП или древесностружечная плита, но покрытая лаком и оклеенная декоративной бумагой, толщина плит около 16 мм. Габаритные размеры колонок 1000х295х242мм, внутренний объема 54 литра. Видимые края спилов у панелей после сборки окрасил черной краской. Инструмент для работы - циркулярная пила ей очень удобно выпиливать панели и электрический лобзик для вырезания отверстий под динамические головки. Полотно для пил выбрал с мелкими зубьями, распил получался более гладкий и без сколов.
Ящик собран на столярный клей и скреплен шурупами. 

При сборке следует обратить особое внимание на герметичность стыков всех соединяемых панелей акустического агрегата, при необходимости все внутренние углы можно промазать герметикам или пластилином. Внутри установлена небольшая перфорированная или решетчатая перегородка, она находится между 4ГД-35 и нижним ЗГД-38. 
В верхней части установлены два динамика ЗГД-38, этот отсек через съемную верхнюю крышку заполнен ватой, можно использовать любой подобный звукопоглощающий материал. В нижнем отсеке установлена головка 4ГД-35, также на этом уровне внутри к задней стенке прикреплены шурупами детали фильтра размещенные на небольшом отрезке фанеры, см. фото. Чуть ниже, расположен динамик 2ГД-38 с плотно заклеенными окнами диффузорадержателя. В самом низу расположен канал фазоинвертора, это отрезок картонной трубы, (толщина стенки 2мм, диаметр 80 мм, длина 200 мм). Труба вставлена в вырезанное отверстие заподлицо с передней панелью, посадочное место предварительно было обмазано ПВА клеем. Частота, на которую был рассчитан фазоинвертор около 40Гц. Внутренние стенки нижнего отсека оклеены тонким поролоном, подойдет любой вибропоглощающий материал. Нижнюю часть громкоговорителя ватой не заполнял. Все динамические головки крепятся шурупами с наружной стороны передней панели, между диффузорадержателями динамиков и корпусом необходимо положить уплотнительные прокладки-кольца, которые можно вырезать из пенополистирола (подложка под ламинат) или другого подобного микропористого материала.
Примечания и дополнения.
  В случае отсутствия конденсаторов типа МБГЧ и др. большой емкости возможно применение электролитов. При использовании электролитических конденсаторов в разделительном фильтре, с целью обеспечения возможности их включения в цепь переменного тока, применяют униполярное последовательное соединение двух конденсаторов. Для устранения влияния падения их емкости с частотой рекомендуется параллельно им подключать бумажный конденсатор.
  Катушки фильтра можно выполнить со стальным или воздушным сердечником. Применение стального сердечника всегда связано с дополнительными нелинейными искажениями из-за нелинейности кривой намагничивания,   поэтому   оно   нежелательно.
  Выбор толщины стенок ящика и типа материала зависит от назначения акустической системы. Если акустическая система предназначена для воспроизведения низких частот (от 40-50 гц) с большим звуковым давлением порядка 2,0-2,5 н/м2, то ящик должен быть изготовлен из фанеры или столярной плиты толщиной 10-20 мм. Для акустических систем с диапазоном частот 80-100 гц и звуковым давлением порядка 0,8-1,5 н/м2 можно применять фанеру толщиной  8-10 мм.
Для работы с этими колонками можно собрать ретро усилитель на лампах 6Ф5П или на 6П13С и 6Н9С. 

Заметки из старых журналов:

Что такое акустический фазоинвертор и где он применяется.

Ответ. Для улучшения качества звучания на низших частотах применяется акустический фазоинвертор. Он представляет собой закрытый ящик с дополнительным небольшим отверстием, располагаемым обычно под громкоговорителем. Размеры ящика и этого отверстия рассчитываются таким образом, чтобы звуковые колебания нижних частот, излучаемые обратной стороной диффузора, выходили в окружающую среду через отверстие в той же фазе, что и колебания, излучаемые передней стороной диффузора. Внутренние стенки фазоинвертора частично или полностью покрываются звукопоглощающим материалом ватой, войлоком и т. п. Это устраняет нежелательное влияние собственных колебаний воздуха внутри ящика в области более высоких частот. При правильном выборе размеров фазоинвертора отдача громкоговорителя в области частот 75-300 Гц повышается на 6-8 децибел.