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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Sistema acústico VERNA 50A. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Alto-falantes Os leitores recebem uma descrição de outro sistema acústico de nosso autor regular A. Demyanov. É feito com base em cabeçotes de alto-falantes domésticos: 25GDN-3-4, 5GDSH-5-4 e 6GDV-4-8 e possui boas características técnicas. Assim, graças aos painéis de resistência acústica “soft” (PMAS) instalados no compartimento de baixas frequências dos alto-falantes, foi possível melhorar significativamente a reprodução das frequências sonoras mais baixas, e a modificação do cabeçote médio de acordo com V. Shorov. O método permitiu obter um som claro e nítido. Apesar da ampla seleção de alto-falantes no mercado russo, isso não diminuiu o interesse em fabricá-los você mesmo. As principais razões para este fenômeno, segundo o autor, são a insatisfação dos entusiastas da gravação de som com a real qualidade do som dos alto-falantes estrangeiros, especialmente na categoria de preço médio; existe uma má selecção de sistemas industriais nacionais e o seu custo é bastante elevado. O principal é o desejo dos projetistas de rádio amadores de construir um sistema de alto-falantes projetado para funcionar em uma sala específica e como parte do caminho de amplificação sonora à disposição do ouvinte. A criatividade independente também é facilitada pelo enorme mercado de componentes: cabeçotes de alto-falante, materiais de acabamento, todos os tipos de acessórios, etc. Um papel importante, é claro, é desempenhado pelo fato de que um alto-falante criado por você mesmo custará ao seu criador dois para três vezes menos que um industrial. Ao desenvolver o design proposto de um alto-falante caseiro, a tarefa era criá-lo com base em cabeçotes de alto-falante domésticos, constantemente disponíveis para venda e bem conhecidos por uma ampla gama de consumidores. Como resultado, foi desenvolvido o alto-falante "VERNA 50A" (Fig. 1), destinado à instalação em estandes com altura de 40...50 cm, com sua ajuda você pode sonorizar uma sala de até 25 m2 e reproduzir uma grande variedade de obras musicais.
Suas características técnicas: resistência elétrica nominal - 8 Ohms; faixa nominal de frequências reproduzidas - 50...20 Hz com irregularidade de resposta de frequência de 000%: nível de sensibilidade característica - 2 dB/W/m; potência nominal (ruído máximo) - 85.5 (50) W; dimensões - 75x215x315 mm; o peso de um alto-falante é de 600 kg. Cada alto-falante é um bass reflex de três vias com duas cabeças 25GDN-3-4 LF. localizado no compartimento inferior com volume de 17 dm3, cabeçote MF 5GDSH-5-4. colocado em uma caixa especial e um cabeçote RF 6GDV-4-8. instalado na parte superior da caixa. O painel frontal do alto-falante (Fig. 2) é feito de bétula maciça e tem espessura de 40 mm. Sua forma e a localização das cabeças são selecionadas levando em consideração suas características eletroacústicas reais e padrões direcionais na faixa de frequência de 300...20 Hz.
Os restantes painéis do corpo do altifalante (Fig. 3) são de duas camadas: no interior - aglomerado com 16 mm de espessura, no exterior - contraplacado para móveis com 15 mm de espessura.
Na colagem com cola PVA-E, esses materiais foram mantidos sob carga (cerca de 120 kg) por três dias. Isto ajudou a obter painéis com um decréscimo de amortecimento de cerca de 0.9 e boas propriedades de amortecimento. Nos painéis laterais é recortada parte da camada de aglomerado (Fig. 4), necessária para a instalação suave das placas que formam as passagens do bass reflex.
Como pode ser visto a partir da fig. 3, nas juntas os painéis possuem um “quarto” selecionado, o que garante o máximo amortecimento de vibrações e a necessária rigidez do corpo do alto-falante. Seu peso sem cabeçotes e placa de filtro é de 20 kg. Deve-se notar que o uso de um painel frontal potente e uma construção em duas camadas do restante dos materiais com diferentes decréscimos de atenuação não é acidental. A coisa é. que com o pequeno tamanho das cabeças LF, sua grande massa (2 kg) e uma frequência de ressonância de 50 Hz, é possível obter um bom som de baixas frequências de áudio apenas com amortecimento cuidadoso do design acústico. Isso é exatamente o que foi implementado, levando em consideração os recursos de design da caixa do alto-falante mencionados acima. Suas paredes não vibram mesmo ao reproduzir um sinal musical com alto teor de componentes de baixa frequência com potência de até 70 W. As cabeças dos alto-falantes são fixadas nas reentrâncias do painel frontal do gabinete. Os cabeçotes de baixa frequência são instalados em anéis de vedação amortecedores feitos de feltro natural de 8 mm de espessura, e os cabeçotes de média e alta frequência são instalados em anéis de feltro de 6 e 3 mm de espessura, respectivamente. Rigidez adicional do alto-falante do gabinete do alto-falante. o que significa que um maior amortecimento é proporcionado pelos painéis de resistência acústica “suave” 1 - 4 (ver Fig. 3 e Fig. 5). Todos eles são feitos de compensado e colados no corpo. O número e a área dos furos nos painéis foram determinados experimentalmente. Os painéis amortecem as principais frequências ressonantes das cabeças de baixa frequência e reduzem a amplitude de deslocamento dos seus difusores, como resultado as distorções não lineares são reduzidas e a linearidade da resposta de frequência na região de 45...600 Hz é melhorada.
Para obter um design monolítico dos alto-falantes, 30 (de cada lado) buchas de carvalho com diâmetro de 8 e comprimento de 50 mm (não mostrados na Fig. 3) são inseridas nas extremidades de seus painéis frontais. As mesmas buchas são instaladas nas extremidades dos painéis superior, inferior e traseiro, 13, 13 e 30 peças, respectivamente. Eles estão todos presos com cola. As extremidades de todos os painéis perfurados também são reforçadas com buchas de 6 diâmetro e 40 mm de comprimento. O cabeçote de média frequência 5GDSH-5-4 é instalado em uma caixa plástica industrial padrão com volume interno de 2.8 dm3 (Fig. 6).
A caixa é fixada na superfície interna do painel frontal com quatro parafusos fixados com cola epóxi. O interior da caixa intermediária é revestido com feltro natural macio de 12 mm de espessura. Cerca de 1 dm3 do volume da caixa é preenchido com manta de algodão pesando 120 ge o restante é preenchido com algodão na proporção de 100 g/dm3 . Esse amortecimento de som eliminou quase completamente a influência das ressonâncias internas no cone do driver de médio porte e garantiu que a resposta de frequência irregular dos alto-falantes na faixa de 500...5000 Hz não fosse superior a ±2 dB. As passagens (slots) dos inversores de fase são formadas pelos painéis laterais da carcaça (Fig. 6) e placas metálicas confeccionadas em liga de alumínio D16T (Fig. 7).
As placas são fixadas com parafusos a um bloco de madeira (Fig. 8) que está colado no painel frontal da caixa do alto-falante. A seção transversal variável da passagem evita a formação de ondas estacionárias e. como resultado, evita o aparecimento de resmungos quando o reflexo de graves está em operação. As áreas dos furos e a profundidade da passagem são ajustadas para uma frequência de 47 Hz. A localização das fendas bass reflex ao longo das bordas do painel frontal ajuda a reduzir o reflexo das ondas sonoras em sua superfície.
O interior do corpo do alto-falante é coberto com feltro natural macio de 17 mm de espessura. sobre os quais são colados rolos de enchimento de algodão com diâmetro de 50 e comprimento de 150 mm. A superfície interna do painel frontal é pré-preenchida com uma mistura de cola PVA-E e serragem de faia, a espessura da camada seca é de 5 mm. Barras de canto triangulares de faia com lado de 30 mm são coladas ao longo das bordas inferior e superior do painel traseiro. O mesmo bloco é instalado entre os painéis inferior e frontal. As barras aliviam as tensões longitudinais que ocorrem durante as deformações da caixa e ao instalar alto-falantes em suportes insuficientemente maciços e rígidos. A superfície externa do painel frontal de cada alto-falante é tingida para se assemelhar ao mogno, enquanto o restante tem acabamento em folheado de mogno. O painel frontal possui moldura removível revestida com tecido acusticamente transparente. Um diagrama esquemático de filtros de separação é mostrado. na Fig. 9. Os cabeçotes de graves e médios são conectados através dos filtros L1R1C1 (6 dB/oct) e R2C2-C6L2 (6 dB/oct), respectivamente, e o cabeçote de alta frequência é conectado através de um filtro (18 dB/oct) R3C7C8L3C9-C11 . As peças do filtro são colocadas sobre uma placa de compensado de 10 mm de espessura com dimensões de 100-55 mm. A instalação foi realizada sem a utilização de fios de conexão, suas funções são desempenhadas pelos cabos das peças. Resistores utilizados na montagem: PEV-8 (R1) e S5-16MV-5V (R2. R3). Todos os capacitores K73-16 para tensão de operação 63 (CI, C2) e 160 V (outros). A bobina L1 é enrolada em um núcleo magnético com dimensões de 8x15x85 mm feito de ferrite 2000NM. Seu enrolamento consiste em 240 voltas de fio PEL-1 1.12. Enrolamento volta a virar em três camadas. Os enrolamentos das bobinas L2, L3 são colocados em molduras cilíndricas de produção industrial com diâmetro de 18 e altura de 20 mm. O primeiro deles contém 212. e o segundo - 120 voltas de fio PEL-1 0.56. Os enrolamentos das bobinas acabadas são impregnados com cola BF-4 e amarrados com fita de cloreto de vinila. A placa cruzada é instalada na parte inferior do painel traseiro do gabinete do alto-falante. Nas imediações dele existe um painel com pinças para conexão do alto-falante ao amplificador de potência. Para conectar os filtros às cabeças de médio e baixo e aos conectores de entrada, foram utilizados dois fios multi-core (17 núcleos) banhados a prata com área de seção transversal de 1,8 mm (Fig. 9) em isolamento fluoroplástico.
Foram cuidadosamente verificadas as principais características técnicas dos cabeçotes destinados à instalação em alto-falantes: resistência elétrica nominal à corrente contínua, frequência de ressonância fundamental, nível de sensibilidade característica e impedância elétrica total na faixa de frequência reproduzida. O teste foi realizado de acordo com GOST 16122 - 67 "Alto-falantes. Métodos de testes eletroacústicos" [1]. Os drivers LF selecionados para uso em alto-falantes possuíam resistência DC de 3,53 (dois) e 3,58 (dois) ohms, frequências de ressonância principais de 47 (dois) e 50 (dois) Hz, nível de sensibilidade característico de 85.4 dB/W/m . Instâncias com resistências de bobina de voz de 3,68 e 3,66 Ohms foram consideradas cabeças de médio porte. com frequências de ressonância principais de 173 e 171 Hz e nível de sensibilidade característico de 92 dB/W/m. As cabeças de médio porte foram modificadas de acordo com o método proposto por V. Shoroey [2]. que envolve impregnar seus difusores com mástique à base de guerlain e instalar porta-difusores PAS nas janelas. consistindo em duas ou três camadas de material sintético feitas de acordo com TU 17 da RSFSR 35-3941 - 81. Os cabeçotes HF selecionados para os alto-falantes tinham resistência DC de 6,24 e 6,3 Ohms. frequências ressonantes principais 2510 e 2530 Hz. sensibilidade característica 92 dB/W/m. As cabeças HF também sofreram pequenas modificações. Para fazer isso, eles foram desmontados, as bobinas de voz foram centralizadas novamente e a quantidade de absorvedor de som dentro de suas cúpulas foi triplicada. Para medições e ajustes foi utilizado o seguinte equipamento de medição: gerador de som GZ-34. voltímetro universal V7-26. osciloscópio S1-91. medidor de alta frequência E7-9. multímetro F4800. bem como indutores e capacitores de referência. Ao fazer você mesmo a estrutura, você deve seguir a seguinte sequência de montagem. Primeiro, selecione cuidadosamente seus materiais. Lixe as superfícies a serem coladas com lixa grossa. A cola PVA-9 é usada para colar painéis de carroceria de duas camadas. Noutros casos, utiliza-se como cola uma mistura de PVA-E e pequena serradura de aglomerado (faia, carvalho) numa proporção de 10:3. Em seguida, deve-se montar uma moldura a partir dos painéis preparados - sem os painéis frontal e traseiro e seus cantos “direitos” devem ser fixados com cantos metálicos e grampos - até que a mistura adesiva seque completamente (dois a três dias). Além disso, de acordo com a Fig. 3 cole barras de seção transversal triangular na moldura. Um dia depois, instale buchas de madeira com diâmetro de 20 e comprimento de 25 mm nos painéis superior e inferior com passo de 8 mm usando cola. Agora, de acordo com as dimensões externas e internas reais, é necessário fazer os painéis frontal e traseiro (ver Fig. 2 e 3). Na superfície interna do painel frontal, ao longo dos orifícios de saída do bass reflex. instale as placas (Fig. 7) fixadas com parafusos nas barras (Fig. 8). Depois disso, a caixa de médios é fixada com parafusos na parte interna do painel frontal da caixa do alto-falante. Em seguida, com cola, o painel frontal é instalado em seu lugar na moldura e mantido por quatro dias sob uma carga de 50...100 kg. Depois disso, cavilhas de madeira são inseridas nas extremidades do painel frontal. Dentro da caixa, conforme Fig. 3, cole os painéis PMAS (Fig. 5) e deixe agir por dois a três dias. Neste caso, o painel 1 (ver Fig. 5) é instalado no final do conjunto da caixa, ou seja, após a instalação do painel traseiro. Nos painéis laterais, ao longo da parte curva das placas bass reflex. Painéis de compensado de 12 mm de espessura são colados próximos a eles com cola epóxi para formar passagens. Os compartimentos LF dos alto-falantes são cobertos com feltro macio natural de 17 mm de espessura. Rolos de manta de algodão com diâmetro de 40 e comprimento de 100 mm são colados em todos os cantos. Para evitar o sobreamortecimento, os rolos de rebatidas não são instalados perto da entrada do reflexo de graves a menos de 60...70 mm. E uma última coisa. Para manter a sensibilidade característica, é recomendado usar um fio trançado de grande seção transversal para conectar os alto-falantes ao amplificador. Ao ouvir subjetivamente os alto-falantes, foram utilizados CD players “PIONEER PDS502” e “DENON 1015m” e um reprodutor elétrico para reprodução de gravações de discos de vinil “PIONEER PL640” como fontes de sinal. Além de avaliar o som do AC “VERNA 50A”, foi comparado com o som de alto-falantes de grupos de custo médio e acima da média: “Status S50” da AR (EUA) e “AE 520” da Acoustic Energy (Inglaterra). Aos ouvintes foram oferecidos discos de gramofone com gravações de música clássica de compositores russos e estrangeiros ("All-Night Vigil" de S. Rachmaninov, "Scheherazade" de Rimsky-Korsakov, "Twenty-Four Caprices" de N. Paganini) e CDs com gravações de música pop ("Cadavrexguis" - Amanda Lear, "Na Na Hey Hey" - Donna Summer, coleção "All That Jazz"), bem como música nacional japonesa, indiana e chinesa ("Tai Chi Too", "Shaman", "Sete Vezes Sete" - Oliver Shanti). A audição foi realizada em várias etapas ao longo de quatro dias. Entusiastas de gravação experientes e desenvolvedores de alto-falantes estiveram presentes. alunos do Conservatório de Moscou. Todos os ouvintes notaram o som claro e sem distorções do AC 'VERNA 50A" na potência mínima (1...4 W) e média (20...30 W). Nenhum dos especialistas sentiu fadiga, mesmo após escuta prolongada, enquanto o o som do AC "Status S50" e "AE 520" começou a cansá-los depois de 20...30 minutos. Literatura
Autor: A. Demyanov
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