Антон К
3 ранг
- Регистрация
- 28 Июн 2021
- Сообщения
- 253
- Реакции
- 174
- Репутация
- 22
- Страна
- Россия
- Город
- Краснодарский край
Много лет зрел проект 3 полосной АС, в котором хотелось воплотить ряд концептуальных решений: непременно купольный СЧ большого, 3 дюйма, диаметра, широкий корпус с пропорциями по "золотому сечению", дипольный ленточный ВЧ. Понемногу на вторичном рынке подбирались динамики, проводились изыскания с ленточными ВЧ, моделировались фильтры. И вот, настало время собрать это всё воедино. В посте, помимо собственно описания, будут рассуждения, почему так, а не иначе. Поехали.
Динамики. 3 дюймовые купольные СЧ были выбраны Dynaudio MD140/2 по разумению, что это именитая фирма, и они попались на Авито по адекватной цене. Но всё оказалось не так просто. В исходном виде они оказались малопригодны для высококачественного звуковоспроизведения, какие бы фильтры я не применял, в звуке пролазила какая-то гнусь. Было принято решение открыть заднюю камеру, а заодно и поставить дополнительный магнит. По результатам моделирования это должно было поднять индукцию с 0,7 до 0,9 Тл, что даёт прибавку около 2 дБ чувствительности, и должно несколько снизить добротность, которая подросла после удаления подсохшей магнитной жидкости. Магнитные системы пришлось перебирать, т.к. ширина зазора в разных местах отличалась на 0,2 мм. Заодно был установлен КЗ виток, что снизило индуктивность с 0,13 до 0,09 мГн. Также пришлось размягчать подвесы, частота резонанса с паспортных 480 Гц уехала на 700. Полностью это сделать не удалось, остановился на 630 Гц. СЧ блок в составе АС имеет объём около 0,7 литра, заполнен минеральной ватой.
Самодельные ленточные ВЧ выполнены на неодимовых магнитах, установленных в замкнутый магнитопровод, открытый с обеих сторон. Рабочий размер ленты 48х11,5 мм, толщина около 7 микрометров. В местах крепления лента демпфирована тонкими "колбасками" из герлена (на фото ещё без демпферов) без этого она отчаяно дребезжит на частотах ниже 3 КГц.
Основа АС - низкочастотные (в данной конструкции им поручена и существенная часть СЧ диапазона) динамики. Первоначально на их роль планировались модифицированные (3 слойная катушка и КЗ виток в магнитной системе) 10гд-30е, но, так уж вышло, что на Авито появились легендарные кевларовые ScanSpeak 21W/8554 один вообще без подвеса, второй с полуживым, по вкусной цене, но без авито-доставки. Ну, кто не рискует, тот не слушает Сканспики. Подвесы поменял, не без проблем, появился провальчик на 450 Гц, которого нет в даташите. Ну, я думаю, решу это со временем пропиткой ПИБ или ещё чем. Со сканспиками, точнее с их TS параметрами оказалось не всё так гладко, хоть и не так прискорбно, как с Динаудио. Обещанные и измеренные параметры TS:
Даташит Измерения
Частота резонанса
23 26,5
Электрическая добротность
0,25 0,38
Механическая добротность
1,7 2,6
Подвижная масса
20,5 г. 23,7 г.
Это ещё учтя то, что новый подвес легче старого почти на 5 грамм.
Справедливости ради, если закрыть отверстие в керне, механическая добротность снижается в район даташитной. С этим отверстием связан ещё один казус. Подав на динамик шум, я услышал странный призвук сзади него, это резонируют отверстие и подпыльниковое пространство. Свистулька направлена внутрь корпуса, но вряд ли это озонирует звук. Пробка из воздухопроницаемого поролона решила проблему, мех. добротность после этого не измерял.
Починив их, конечно же, я первым делом полез в Интернет, чтоб посмотреть, как их применяют. Нашёл АС Г. Крылова, где объём всего около 40 литров. Для заводского даташита то, что надо, для моих не подошло, маловато. Забегая вперёд, попробовал его фильтр, тоже не устроило. Слишком сильно средние частоты срезает, не понять, Скан это или 10гд.
Корпус
Состоит из НЧ и СЧ-ВЧ блоков, изготовлен из фанеры толщиной 20мм. Внутренние размеры 622х410х260 мм, что довольно близко к "золотому сечению". Полезный объём около 60 литров. По стенкам прикреплена минеральная вата, возле задней стенки дополнительно установлена пластина каменной ваты толщиной 50 мм, чтобы ослабить самое вредное отражение от задней стенки. Такая же вата уложена вниз корпуса для ослабления вертикальной стоячей волны. Передняя панель усилена 3 брусками 30х50 мм, а в районе крепления НЧ динамика изнутри наклеено ДВП толщиной около 8 мм. Изнутри корпус местами обклеен автомобильной шумоизоляцией толщиной 4 мм. Толку от неё не много, эффект от 8 мм ДВП гораздо заметнее. После первых опытов пришлось ввести распорку верх/низ, т.к. на частоте стоячей волны (267 Гц) появлялась ощутимая вибрация. Весит каждый НЧ корпус без динамика и фильтров около 24 килограмм.
Сзади чуть выше 1/3 высоты сформирован щелевой фазоинвертор, настроенный на 32 Гц. С его размерами я немного не угадал, он маловат по сечению (примерно 1/10 от площади диффузора) и начинает издавать призвуки при ходе динамика больше +- 2 мм на частоте настройки. Почему такой маленький? Хотелось сделать щель поуже, чтоб снизить добротность ФИ и покороче, чтоб не нарваться на органный резонанс в рабочей полосе частот, и в известных "кубиках" он вообще 1/11 и никто не жалуется. Максимальная эффективность фазоинвертора чуть меньше 4 дБ в районе частоты настройки. Измерялась так: микрофон в метре сбоку от АС, снималась АЧХ на шуме с закрытым, потом с открытым ФИ и из второй вычиталась первая.
Самое интересное. Фильтр. Кроссовер, как угодно. Может показаться неоправданно сложным, но так уж получилось, поверьте, каждый элемент там на своём месте.
Раздел СЧ-ВЧ происходит на частоте 5600 Гц близко к акустически 2 порядку, ВЧ в противофазе с СЧ. Были опробованы варианты без переполюсовки со сдвигом ВЧ вглубь, нет особой разницы по звуку, я не слышу фазу на таких частотах, только проблемы от отражения сигнала Вч от верхней стенки СЧ блока. Первоначально на ВЧ динамике стоял фильтр 2 порядка с частотой раздела 4700Гц, он звучал прекрасно, но лишь на небольшой громкости. Порядки и частота раздела в результате изысканий выросли. 4 порядок там не совсем стандартный, катушка 390 мГн совместно с резистором 2 Ом формируют в окрестности частоты раздела наклон близкий ко 2 порядку, который на более низких превращается в 4. На картинке ВЧ в противофазе и в фазе с СЧ, расстояние 80 см, микрофон на средней линии между СЧ и ВЧ.
На СЧ, помимо обычных фильтров 2 и первого порядков, применены 2 режектора, первый на частоту резонанса, и второй корректирует область 2-5 КГц. Можно обойтись без него, увеличив последовательную индуктивность, но детали уже были установлены на платы, потому оставил как на схеме. Резистор 47 Ом, шунтирующий катушку, нужен, как ни странно, для коррекции АЧХ в районе 2 КГц, а не для того, чтоб добавить среднику верха. То, что он сдвигает фазу, облегчая сведение, это приятный побочный эффект.
НЧ секция. Включенный последовательно с НЧ динамиком параллельный RCL (3,5 Ом, 82 мкФ, 3,6 МГн) регулирует уровень нижней середины (в районе 300 Гц) и позволяет подстроить АС под комнату. Первый параллельный режектор (26 мГн, 300 мкФ, 3 Ом) убирает "накачку" - взаимодействие НЧ динамика с фильтром, вызывающее подъём АЧХ в районе 100 Гц.) Второй режектор корректирует АЧХ в районе 600 Гц, и третий подавляет "кевларовый" резонанс, по большому счёту, он не очень нужен, его слышно только когда включен один НЧ. Но раз он уже собран, пусть будет.
Все катушки в НЧ секции с сердечниками, кроме последнего режектора.
Принципиальная вещь по сведению НЧ и СЧ: динамики включены в фазе с разбегом около 90 градусов в районе частоты раздела 900 Гц. Первоначально я начинал с противофазного включения и спадов близких ко 2 порядку. Сводилось очень легко, но звук не выдерживал сравнения с 2 полоской. Страдала атака фортепиано, рабочего барабана, снижалась разборчивость речи. На этих частотах фаза таки имеет значение.
Немного про АЧХ и измерения.
Не было цели сделать монитор для работы в заглушенной студии, была цель сделать АС с красивым звуком. Внеосевым уделено больше внимания, чем АЧХ по оси в метре. Хорошим внеосевым, кстати, способствует разбег 90 градусов между НЧ и СЧ, очень хорошо заполняет комнату. На более высоких частотах этому способствует широкая направленность СЧ купола и дипольность высокочастотника. При прослушивании из соседней комнаты тональный баланс почти не меняется. Провал в районе 450 Гц особо не слышно, если прибавить на эквалайзере, становится хуже. Также ни к чему хорошему не приводят попытки заполнить провал на 7 КГц - звук становится жёстким.
Сейчас использую АС в небольшой, 13 квадратов, комнате, бОльшая часть музыки лучше звучит с закрытым фазоинвертором, 60 литров ЗЯ многовато для этого динамика, но уменьшать не буду
Комментарии к измерениям: микрофон валит выше 13 КГц, учтите это. Ниже 400 Гц вдали от АС не покажу, т.к. это не даст полезной информации. Сглаживание везде 1/9. Спектралаб, потому что слышно шум и в реальном времени видно АЧХ, двигая микрофон по разным местам комнаты.
Благодарности
Александру Бокарёву за популяризацию широкомордых АС и за то, что он привлёк моё внимание к розовому шуму, как к тестовому треку, я не один час слушал шум, меняя элементы, двигая эквалайзер, перемещаясь по комнате, и пришёл к определённому пониманию.
Форумчанину Merstan с Вегалаба, за то, что он научил не бояться корректировать бафл - степ и получать АС с сочным звуком. Также за поддержку идеи сведения НЧ и СЧ с разбегом 90 градусов.
Форумчанину Ky3ne4ik за то, что он в своё время популяризировал самостоятельное изготовление ленточных твиттеров.
Дмитрию Малиновскому за то, что он отвечал на мои наивные вопросы по ленточникам и намекал на критически важные моменты их конструкции.
Динамики. 3 дюймовые купольные СЧ были выбраны Dynaudio MD140/2 по разумению, что это именитая фирма, и они попались на Авито по адекватной цене. Но всё оказалось не так просто. В исходном виде они оказались малопригодны для высококачественного звуковоспроизведения, какие бы фильтры я не применял, в звуке пролазила какая-то гнусь. Было принято решение открыть заднюю камеру, а заодно и поставить дополнительный магнит. По результатам моделирования это должно было поднять индукцию с 0,7 до 0,9 Тл, что даёт прибавку около 2 дБ чувствительности, и должно несколько снизить добротность, которая подросла после удаления подсохшей магнитной жидкости. Магнитные системы пришлось перебирать, т.к. ширина зазора в разных местах отличалась на 0,2 мм. Заодно был установлен КЗ виток, что снизило индуктивность с 0,13 до 0,09 мГн. Также пришлось размягчать подвесы, частота резонанса с паспортных 480 Гц уехала на 700. Полностью это сделать не удалось, остановился на 630 Гц. СЧ блок в составе АС имеет объём около 0,7 литра, заполнен минеральной ватой.
Самодельные ленточные ВЧ выполнены на неодимовых магнитах, установленных в замкнутый магнитопровод, открытый с обеих сторон. Рабочий размер ленты 48х11,5 мм, толщина около 7 микрометров. В местах крепления лента демпфирована тонкими "колбасками" из герлена (на фото ещё без демпферов) без этого она отчаяно дребезжит на частотах ниже 3 КГц.
Основа АС - низкочастотные (в данной конструкции им поручена и существенная часть СЧ диапазона) динамики. Первоначально на их роль планировались модифицированные (3 слойная катушка и КЗ виток в магнитной системе) 10гд-30е, но, так уж вышло, что на Авито появились легендарные кевларовые ScanSpeak 21W/8554 один вообще без подвеса, второй с полуживым, по вкусной цене, но без авито-доставки. Ну, кто не рискует, тот не слушает Сканспики. Подвесы поменял, не без проблем, появился провальчик на 450 Гц, которого нет в даташите. Ну, я думаю, решу это со временем пропиткой ПИБ или ещё чем. Со сканспиками, точнее с их TS параметрами оказалось не всё так гладко, хоть и не так прискорбно, как с Динаудио. Обещанные и измеренные параметры TS:
Даташит Измерения
Частота резонанса
23 26,5
Электрическая добротность
0,25 0,38
Механическая добротность
1,7 2,6
Подвижная масса
20,5 г. 23,7 г.
Это ещё учтя то, что новый подвес легче старого почти на 5 грамм.
Справедливости ради, если закрыть отверстие в керне, механическая добротность снижается в район даташитной. С этим отверстием связан ещё один казус. Подав на динамик шум, я услышал странный призвук сзади него, это резонируют отверстие и подпыльниковое пространство. Свистулька направлена внутрь корпуса, но вряд ли это озонирует звук. Пробка из воздухопроницаемого поролона решила проблему, мех. добротность после этого не измерял.
Починив их, конечно же, я первым делом полез в Интернет, чтоб посмотреть, как их применяют. Нашёл АС Г. Крылова, где объём всего около 40 литров. Для заводского даташита то, что надо, для моих не подошло, маловато. Забегая вперёд, попробовал его фильтр, тоже не устроило. Слишком сильно средние частоты срезает, не понять, Скан это или 10гд.
Корпус
Состоит из НЧ и СЧ-ВЧ блоков, изготовлен из фанеры толщиной 20мм. Внутренние размеры 622х410х260 мм, что довольно близко к "золотому сечению". Полезный объём около 60 литров. По стенкам прикреплена минеральная вата, возле задней стенки дополнительно установлена пластина каменной ваты толщиной 50 мм, чтобы ослабить самое вредное отражение от задней стенки. Такая же вата уложена вниз корпуса для ослабления вертикальной стоячей волны. Передняя панель усилена 3 брусками 30х50 мм, а в районе крепления НЧ динамика изнутри наклеено ДВП толщиной около 8 мм. Изнутри корпус местами обклеен автомобильной шумоизоляцией толщиной 4 мм. Толку от неё не много, эффект от 8 мм ДВП гораздо заметнее. После первых опытов пришлось ввести распорку верх/низ, т.к. на частоте стоячей волны (267 Гц) появлялась ощутимая вибрация. Весит каждый НЧ корпус без динамика и фильтров около 24 килограмм.
Сзади чуть выше 1/3 высоты сформирован щелевой фазоинвертор, настроенный на 32 Гц. С его размерами я немного не угадал, он маловат по сечению (примерно 1/10 от площади диффузора) и начинает издавать призвуки при ходе динамика больше +- 2 мм на частоте настройки. Почему такой маленький? Хотелось сделать щель поуже, чтоб снизить добротность ФИ и покороче, чтоб не нарваться на органный резонанс в рабочей полосе частот, и в известных "кубиках" он вообще 1/11 и никто не жалуется. Максимальная эффективность фазоинвертора чуть меньше 4 дБ в районе частоты настройки. Измерялась так: микрофон в метре сбоку от АС, снималась АЧХ на шуме с закрытым, потом с открытым ФИ и из второй вычиталась первая.
Самое интересное. Фильтр. Кроссовер, как угодно. Может показаться неоправданно сложным, но так уж получилось, поверьте, каждый элемент там на своём месте.
Раздел СЧ-ВЧ происходит на частоте 5600 Гц близко к акустически 2 порядку, ВЧ в противофазе с СЧ. Были опробованы варианты без переполюсовки со сдвигом ВЧ вглубь, нет особой разницы по звуку, я не слышу фазу на таких частотах, только проблемы от отражения сигнала Вч от верхней стенки СЧ блока. Первоначально на ВЧ динамике стоял фильтр 2 порядка с частотой раздела 4700Гц, он звучал прекрасно, но лишь на небольшой громкости. Порядки и частота раздела в результате изысканий выросли. 4 порядок там не совсем стандартный, катушка 390 мГн совместно с резистором 2 Ом формируют в окрестности частоты раздела наклон близкий ко 2 порядку, который на более низких превращается в 4. На картинке ВЧ в противофазе и в фазе с СЧ, расстояние 80 см, микрофон на средней линии между СЧ и ВЧ.
На СЧ, помимо обычных фильтров 2 и первого порядков, применены 2 режектора, первый на частоту резонанса, и второй корректирует область 2-5 КГц. Можно обойтись без него, увеличив последовательную индуктивность, но детали уже были установлены на платы, потому оставил как на схеме. Резистор 47 Ом, шунтирующий катушку, нужен, как ни странно, для коррекции АЧХ в районе 2 КГц, а не для того, чтоб добавить среднику верха. То, что он сдвигает фазу, облегчая сведение, это приятный побочный эффект.
НЧ секция. Включенный последовательно с НЧ динамиком параллельный RCL (3,5 Ом, 82 мкФ, 3,6 МГн) регулирует уровень нижней середины (в районе 300 Гц) и позволяет подстроить АС под комнату. Первый параллельный режектор (26 мГн, 300 мкФ, 3 Ом) убирает "накачку" - взаимодействие НЧ динамика с фильтром, вызывающее подъём АЧХ в районе 100 Гц.) Второй режектор корректирует АЧХ в районе 600 Гц, и третий подавляет "кевларовый" резонанс, по большому счёту, он не очень нужен, его слышно только когда включен один НЧ. Но раз он уже собран, пусть будет.
Все катушки в НЧ секции с сердечниками, кроме последнего режектора.
Принципиальная вещь по сведению НЧ и СЧ: динамики включены в фазе с разбегом около 90 градусов в районе частоты раздела 900 Гц. Первоначально я начинал с противофазного включения и спадов близких ко 2 порядку. Сводилось очень легко, но звук не выдерживал сравнения с 2 полоской. Страдала атака фортепиано, рабочего барабана, снижалась разборчивость речи. На этих частотах фаза таки имеет значение.
Немного про АЧХ и измерения.
Не было цели сделать монитор для работы в заглушенной студии, была цель сделать АС с красивым звуком. Внеосевым уделено больше внимания, чем АЧХ по оси в метре. Хорошим внеосевым, кстати, способствует разбег 90 градусов между НЧ и СЧ, очень хорошо заполняет комнату. На более высоких частотах этому способствует широкая направленность СЧ купола и дипольность высокочастотника. При прослушивании из соседней комнаты тональный баланс почти не меняется. Провал в районе 450 Гц особо не слышно, если прибавить на эквалайзере, становится хуже. Также ни к чему хорошему не приводят попытки заполнить провал на 7 КГц - звук становится жёстким.
Сейчас использую АС в небольшой, 13 квадратов, комнате, бОльшая часть музыки лучше звучит с закрытым фазоинвертором, 60 литров ЗЯ многовато для этого динамика, но уменьшать не буду
Комментарии к измерениям: микрофон валит выше 13 КГц, учтите это. Ниже 400 Гц вдали от АС не покажу, т.к. это не даст полезной информации. Сглаживание везде 1/9. Спектралаб, потому что слышно шум и в реальном времени видно АЧХ, двигая микрофон по разным местам комнаты.
Благодарности
Александру Бокарёву за популяризацию широкомордых АС и за то, что он привлёк моё внимание к розовому шуму, как к тестовому треку, я не один час слушал шум, меняя элементы, двигая эквалайзер, перемещаясь по комнате, и пришёл к определённому пониманию.
Форумчанину Merstan с Вегалаба, за то, что он научил не бояться корректировать бафл - степ и получать АС с сочным звуком. Также за поддержку идеи сведения НЧ и СЧ с разбегом 90 градусов.
Форумчанину Ky3ne4ik за то, что он в своё время популяризировал самостоятельное изготовление ленточных твиттеров.
Дмитрию Малиновскому за то, что он отвечал на мои наивные вопросы по ленточникам и намекал на критически важные моменты их конструкции.
Вложения
-
Корпуса в процессе.JPG -
Котейка одобряет.JPG -
У Сканспика в дупце свистулька.png -
Готовая АС 8554 ближнее поле.JPG -
120 см 30 градусов.JPG -
80 см ВЧ в противофазе и в фазе.JPG -
Ленточник спереди и сзади.JPG -
Дополнительный магнит в MD140_2.JPG -
АС в процессе настройки.JPG -
СЧ ВЧ блок без заполнения.JPG -
Корпус обклеенный.JPG -
Кроссовер.JPG
Последнее редактирование:
Примите поздравления. 
Я бы зафиксировал её чем-то относительно задней стенки, а лучще - относительно порта ФИ. Вдруг такой вариант побьёт и ЗЯ, и ФИ без подглушивания.
