Hệ thống loa DIY

Hiện đang được bán (ít nhất là ở các thành phố lớn), bạn có thể mua đa dạng nhất về công suất, thiết kế, kích thước tổng thể và chi phí, hệ thống âm thanh cho hầu hết mọi sở thích, từ thể tích cỡ nhỏ 2 ... 3 dm 3 đến thể tích sàn hơn một mét khối. Tuy nhiên, phần lớn các hệ thống này có một tính năng thống nhất: tất cả chúng đều thuộc loại nén. Điều này có nghĩa là vỏ loa được đóng chặt và nón loa hoạt động giống như một pít-tông, xi lanh của nó có thể tích không khí kín bên trong.

Tất cả các hệ thống nén đều có một số lợi thế không thể chối cãi, trong đó quan trọng nhất là:

1. Hoàn toàn ngắn mạch âm thanh giữa mặt trước và mặt sau của hình nón loa, làm tăng tương đối (nhưng không tuyệt đối!) Trở lại ở tần số thấp nhất và do đó, làm giảm độ không đồng đều chung của đáp ứng tần số do phần này của phổ.

2. Do bộ khuếch tán hoạt động giống như một pít-tông trong xi-lanh kín, điện trở của thể tích không khí bên trong trường hợp tăng mạnh, dẫn đến giảm nhanh các rung động tự do của bộ khuếch tán, và điều này tương đương với sự gia tăng của hệ số giảm xóc.

3. Do sự gia tăng bức xạ tần số thấp (xem trang 1), có thể giảm đáng kể kích thước tổng thể của vỏ máy trong khi vẫn duy trì chất lượng âm thanh trong thanh ghi bass.

Tuy nhiên, như họ nói, chỉ có phô mai trong một cái bẫy chuột là miễn phí. Bạn phải trả tiền cho mọi thứ khác. Trong trường hợp hệ thống âm thanh nén, bo mạch là hiệu quả của chúng và do đó, năng lượng điện phải được cung cấp cho hệ thống để có được âm lượng đủ.

Người đọc phải chú ý đến thực tế là hầu hết các máy thu nhỏ gọn và di động hiện đại, máy ghi băng radio, cũng như cặp song sinh xe hơi của họ, có công suất đầu ra hộ chiếu là 50, 60, 100 và thậm chí 300 W! Trong khi đó, phần lớn các đài phát thanh ống và radio cũ thuộc loại cao cấp nhất có công suất đầu ra ít hơn 10 ... 20 lần. Ví dụ, radiofiol âm thanh nổi của lớp giao diện điều khiển Symphony mấy có công suất đầu ra của mỗi kênh không vượt quá 6 watt, máy thu để bàn hạng nhất là Latvia Latvia, trong một chiếc T-689 có công suất đầu ra là 5 watt, mặc dù âm lượng của âm thanh không phải là ít hơn , nhưng hơn cả đài phát thanh ngày nay với công suất định mức là 2x30 watt.

Vấn đề là gì? Nhưng thực tế là trước khi phân phối rộng rãi các thiết bị vô tuyến bóng bán dẫn, không phải âm thanh mà là các bộ phát mở độc quyền đã được sử dụng làm hệ thống âm thanh, tức là những cái trong đó mặt sau của loa hình nón giao tiếp với âm lượng không khí của căn phòng thông qua bức tường phía sau đục lỗ của vỏ máy. Và mặc dù các hệ thống âm thanh mở như vậy không có lợi thế của các hệ thống nén, tuy nhiên chúng vẫn cung cấp chất lượng âm thanh tuyệt vời với năng lượng điện được cung cấp thấp hơn đáng kể.

Một so sánh của hai loại loa được cung cấp để đài phát thanh ham có thể lựa chọn đúng. Thực tế là các bóng bán dẫn đầu cuối mạnh mẽ ngày nay cho phép có được công suất đầu ra không bị biến dạng 50 và 100 W với hiệu suất cực cao, vì các giải pháp mạch đặc biệt cho phép các bóng bán dẫn này hoạt động trong lớp B mà hầu như không có biến dạng phi tuyến đáng chú ý. Trong trường hợp này, việc sử dụng các hệ thống âm thanh nén không chỉ có thể, mà còn khá hợp lý.

Tình hình là khác nhau với các bộ khuếch đại ống. Dòng thác cuối ống hiện đại chỉ có thể hoạt động trong lớp A. thuần túy

Điều này là cần thiết để cung cấp một mức chấp nhận được của hệ số biến dạng phi tuyến tính. Nhưng điều này, như bạn biết, là chế độ kinh tế nhất. Ngoài ra, đèn đầu cuối mạnh mẽ tiêu thụ một dòng điện lớn dọc theo mạch phát sáng, do đó, hóa ra ngay cả với công suất đầu ra 10 ... 15 W, bộ khuếch đại tiêu thụ hơn 100 W từ mạng.

Rõ ràng rằng việc tạo ra một bộ khuếch đại ống có công suất đầu ra từ 100 W trở lên cho sự tích tụ bình thường của một hệ thống nén đủ mạnh chỉ đơn giản là vô nghĩa: nó sẽ tiêu thụ ít nhất 1 kW từ mạng và, theo đó, tạo ra nhiệt cùng với bếp bằng sắt hoặc điện.

Theo sau, đối với bộ khuếch đại ống, nên sử dụng hệ thống loa loại mở. Nhưng chính xác là những hệ thống như vậy mà thực tế không có công ty nào ngày nay sản xuất, ở Nga hoặc nước ngoài. Những gì còn lại cho người đọc để làm gì? Nó vẫn còn cho anh ta để xây dựng một hệ thống như vậy.

Đối với những người chưa bao giờ làm điều này, chúng tôi thông báo cho bạn rằng điều này không dễ dàng như lúc đầu và việc xây dựng một hệ thống loa chất lượng cao không dễ hơn một bộ khuếch đại chất lượng cao. Do đó, chúng tôi sẽ không chỉ cung cấp một mô tả chi tiết về một trong các hệ thống (xa nhất là phức tạp nhất), mà chúng tôi cũng sẽ kèm theo nó với các giải thích và nhận xét sẽ giúp chúng tôi tiếp cận một cách thành thạo việc lựa chọn loại loa, xác định hình dạng và kích thước của vỏ và vật liệu kết cấu cho sản xuất của nó.

Để bắt đầu thiết kế hệ thống loa nên được cung cấp các thông số cơ bản. Các chỉ số chính của bất kỳ hệ thống loa nào là:
1. Dải tần số có thể tái tạo thực tế bằng áp suất âm thanh.
2. Đáp ứng tần số không đồng đều trong phạm vi này.
3. Giá trị thực tế của áp suất âm thanh.
4. Hệ số biến dạng phi tuyến.
5. Tiêu thụ điện năng của tín hiệu âm thanh.

Các thông số này liên quan trực tiếp đến việc lựa chọn loại và số lượng loa có thể giải quyết vấn đề này. Ở đây một lần nữa, một sự phân tích nhỏ trong lĩnh vực lý thuyết sẽ được yêu cầu, mà không có nhiều thảo luận thêm có thể không rõ ràng. Hãy bắt đầu bằng cách xem xét hoạt động của loa. Để phát xạ hiệu quả ở tần số thấp nhất, nón loa phải có bề mặt phát tối đa có thể (diện tích hình nón), huyền phù cực mềm (độ đàn hồi đàn hồi và độ co giãn huyền phù thấp), tạo ra quán tính đủ lớn của toàn bộ hệ thống. Tuy nhiên, ở tần số thấp hơn của dải, điều này thực tế không ảnh hưởng xấu đến chất lượng âm thanh của các nhạc cụ bass.

Để tái tạo hiệu quả tần số cao hơn của dải tần (bắt đầu từ 8 ... 10 kHz), các yêu cầu đối với loa được đảo ngược. Bộ khuếch tán có thể có kích thước nhỏ, nhưng nhất thiết phải cứng nhắc: rất thường xuyên, để đạt được điều này, bộ khuếch tán giấy được tẩm vecni bakelite, và trong các mô hình đắt tiền nhất (chủ yếu là các công ty phương Tây) chúng được làm bằng nhựa hoặc duralumin nhẹ. Hệ thống treo cuộn được làm cứng và nhanh nhất có thể.

Ngay cả những gì đã được nói là đủ để hiểu rằng một loa là không thể thiếu để phát ra hiệu quả của một dải tần số rộng. Thật vậy, phần lớn các loa băng thông rộng bao gồm ba hoặc nhiều bộ phát khác nhau.

Tại sao trong ba, không phải hai? Do loa có tần số thấp tốt với tần số cộng hưởng cơ học thấp có hiệu quả chỉ phát ra các tần số không cao hơn 4 ... 6 kHz và các đầu tần số cao bắt đầu hoạt động từ 8 ... 10 kHz, do đó phần giữa của dải hoạt động rơi vào "vùng nhúng".

Để lấp đầy phần này, thường có một loa công suất trung bình dải rộng thứ ba (3 ... 5 W) được bao gồm trong hệ thống và một hình nón nhỏ cứng được dán vào bộ khuếch tán tương đối lớn để cải thiện bức xạ tần số cao. Đồng thời, có thể đạt được dải tần số của các loa như vậy trong phạm vi từ 60 ... 80 Hz đến 10 ... 12 kHz với mức độ không đồng đều chấp nhận được.
Trong phiên bản của tác giả, khái niệm này được thể hiện trong việc lựa chọn ba loa công nghiệp tiêu chuẩn:
1. 6GD-2 ЗЗ - là tần số thấp chính (dải tần số 40 ... 5000 Hz, tần số cộng hưởng tự nhiên 25 ... 35 Hz, công suất định mức b W, trở kháng 8 ohms). Được sử dụng trong đài phát thanh stereo thuộc "Symphony" cao cấp nhất.
2. 4GD-7 - dưới dạng "lấp đầy" tần số trung bình (dải tần 80 ... 12000 Hz, tần số cộng hưởng tự nhiên 50 ... 70 Hz, công suất định mức 4 W, trở kháng 4,5 Ohms).
3. 1GD-3 RRZ - dưới dạng tần số cao (dải tần 5000 ... 18000 Hz, tần số cộng hưởng tự nhiên 4500 Hz, công suất định mức 1 W, trở kháng (ở tần số 10 kHz) 12,5 Ohms.

Có khả năng là không thể mua những loa này ngày hôm nay. Không có gì phải lo lắng, vì các loại có sẵn để bán không chỉ tồi tệ hơn những loại được chỉ định, mà chúng thường vượt qua chúng về các chỉ số cơ bản. Điều quan trọng chỉ khi lựa chọn chúng. Để tuân thủ các tỷ lệ nhất định về công suất định mức (6: 4: 1) và, nếu có thể, các tỷ lệ của tổng điện trở. Không cần phải nói rằng công suất định mức của loa thay thế có thể thấp hơn mức khuyến nghị.
Chà, đối với những người không có ý định tự tính toán và thiết kế, chúng tôi sẽ đưa ra một mô tả chi tiết về đơn giản nhất, nhưng vẫn đáp ứng đầy đủ hệ thống âm thanh nổi Hi-Fi, bao gồm hai loa 10 watt giống hệt nhau - cung cấp âm thanh lớn của căn phòng với diện tích. lên đến 50 m và được thiết kế đặc biệt cho bộ khuếch đại âm thanh nổi 2x8 (10) watt được mô tả trước đây.

Vì vậy, hãy bắt đầu với trường hợp. Để làm cho nó, bạn cần dày ván ép tốt, không khuyết tật (hàng không tốt nhất)

10 ... 12 mm, được sấy khô cẩn thận và không bị cong vênh (trong trường hợp cực đoan - gỗ thông) dày 30 mm, một tấm gỗ dán dày 4 mm cho các bức tường phía sau, tấm cao su mỏng (bạn có thể sử dụng máy ảnh ô tô cũ), cũng như 20 phương tiện giao thông đặc biệt miếng đệm các tông lỏng được sử dụng trong đóng gói và vận chuyển trứng gà, và keo tốt hoặc keo casein.
Ngoài ra, bạn sẽ cần các công cụ mộc và mộc đặc biệt để chế biến gỗ (cưa dọc của một tấm ván dày, cưa ván ép, bào, cắt lỗ cho loa ở bảng trước và đục lỗ trên các bức tường phía sau), cũng như kẹp hoặc trọng lượng rộng để sản xuất các tấm phía trước.

Các bản vẽ cho thấy các bản vẽ của các phần riêng biệt của trường hợp và quan điểm chung của nó, chỉ ra các kích thước chính. Đối với số lượng, hình dạng và kích thước của các lỗ trên bảng điều khiển phía trước, chúng sẽ chỉ được xác định bởi kích thước tổng thể của các loa được sử dụng bởi người nghiệp dư radio và số của chúng. Kích thước hiển thị trong hình tương ứng với các loa của loại 6GD-2 RRZ (tần số thấp), 4GD-7 (tần số trung bình) và RRZ 1GD-3 (tần số cao).

Cần lưu ý rằng khi sử dụng loa thuộc bất kỳ loại nào khác, vị trí tương đối của chúng và tọa độ của các tâm trên bảng mặt trước phải được lưu như được chỉ ra trong bản vẽ. Nếu thay vì một tweeter, hai loa giống nhau được sử dụng, chúng phải được đặt cạnh nhau, theo chiều ngang và đối xứng với tọa độ được chỉ ra trong bản vẽ cho 1GD-3. Nó là cần thiết để bao gồm chúng trong số họ tuần tự và trong giai đoạn.

Công việc nên bắt đầu với phần phức tạp và tốn thời gian nhất của nó - sản xuất tấm chắn phía trước. Tấm khiên này được lắp ráp từ các khối gỗ thông hoặc cây thông riêng lẻ, được cắt từ một tấm ván không được làm khô hoàn toàn với độ dày ít nhất 30 mm (ở dạng phẳng). Bảng được cưa theo chiều dọc thành các thanh riêng lẻ với tiết diện 30x30 mm và chiều dài 1,1 m (có dự trữ công nghệ). Sau khi xử lý kỹ lưỡng các thanh bằng giấy nhám lớn, một tấm ván có chiều rộng cần thiết (có lề nhỏ) được dán lại bằng keo mộc hoặc keo casein và, kẹp nó trong hốc hoặc kẹp, để khô trong ít nhất một tuần.

Tại thời điểm này, bạn có thể làm cho các trường hợp. Đối với họ, hai mặt, tấm trên và dưới được cắt ra khỏi ván ép 10 mm, các góc gỗ được chuẩn bị, và vỏ được lắp ráp bằng keo và ốc vít. Trong quá trình lắp ráp, điều quan trọng là duy trì hình chữ nhật của cấu trúc. Điều cần thiết là trong tương lai, bảng mặt trước rơi vào vị trí mà không bị biến dạng.

Bạn có thể hoàn thành trường hợp với veneer của các loài có giá trị (quả óc chó, bạch dương Karelian) hoặc dán lên nó bằng một màng tự dính "dưới gốc cây". Hoàn thiện bên ngoài phải được hoàn thành trước khi lắp ráp cuối cùng của đơn vị.

Bây giờ bạn cần phải làm cho các bức tường phía sau. Chúng được cắt ra từ ván ép 4 mm chính xác với kích thước của cửa sổ phía sau của cửa sổ.

Sau đó, bạn cần lấy ba viên thuốc vận chuyển từ trứng và đặt chúng lên bàn với mặt "lỏng" của tấm bìa cứng. Với một con dao sắc bén hoặc lưỡi cưa sắt, bạn cần phải rửa tất cả các hình nón của Smooth Smooth nhô ra từ phía trên, sau đó đặt cả ba viên thuốc với mặt cắt trên tường phía sau và đánh dấu các lỗ trong tương lai ở bức tường phía sau bằng các lỗ được tạo thành trong máy tính bảng bằng bút chì.

Sau khi tất cả các lỗ được đánh dấu đã được cắt ra bằng gỗ dán, tường phía sau phải được sơn bằng vết bẩn hoặc sơn tan trong nước khác, dán gạc từ bên trong lên toàn bộ khu vực và sau khi nó khô hoàn toàn trên gạc, dán các tấm đã chuẩn bị, chắc chắn rằng các lỗ trên chúng hoàn toàn đối diện với các lỗ ở bức tường phía sau. Về điều này, việc sản xuất các bức tường phía sau có thể được coi là hoàn thành và quay trở lại bảng điều khiển phía trước.

Nếu bảng mặt trước đã khô tốt và keo dán chặt chẽ chặt các thanh riêng lẻ thành một bảng, bạn cần phải cắt cẩn thận và chính xác đến kích thước mong muốn. Kích thước như vậy được coi là như vậy
sau khi dán trên tất cả bốn mặt của bảng dây đai cao su niêm phong, bảng phù hợp chặt chẽ và không có khoảng trống vào trường hợp từ phía trước. Sửa bảng cho trường hợp có thể được quyết định theo những cách khác nhau. Trong các cấu trúc của tác giả, người ta đã sử dụng các giá đỡ hình vuông với vòng đệm và ngón tay cái của Google từ việc gắn ống hình ảnh vào vỏ TV.

Khi bảng mặt trước được lắp chính xác vào lỗ mở của vỏ và dán ở hai đầu bằng các dải cao su, bạn có thể bắt đầu cắt lỗ cho loa. Cần lưu ý rằng đường kính của lỗ trên bảng với độ chính xác của milimet phải tương ứng với khoảng cách giữa các cạnh bên trong của miếng dán các tông trên loa từ phía bộ khuếch tán.

Sau khi cắt tất cả các lỗ, các mặt bên trong của các lỗ phải được chà nhám kỹ bằng giấy nhám, lau sạch bụi và phủ bất kỳ sơn vecni hoặc sơn nitro. Bây giờ ở bên ngoài bảng bạn cần dán hoặc kéo bằng một tép nhỏ một tấm vải radio hoặc bất kỳ vật chất nào khác, nhưng luôn luôn hiếm (trong suốt). Chỉ sau đó, loa mới có thể được cài đặt trên bảng điều khiển phía trước, trong khi vẫn đảm bảo căn chỉnh chính xác của chúng đối với các lỗ trên bảng.

Sáu viên thuốc trứng trứng còn lại (trên mỗi vỏ) phải được đóng đinh hoặc dán vào các cạnh bên trong của các bức tường bên của vỏ (ba trên mỗi bức tường) với một lớp bìa cứng rời rời trong hộp. Điều này cho phép bạn loại bỏ gần như hoàn toàn các phản xạ từ các mặt bên và mặt sau của vỏ máy và giảm đáng kể các đỉnh và độ dốc trong đáp ứng tần số của thiết bị bằng áp suất âm thanh.

Các loa được kết nối với nhau theo mạch được hiển thị trong Hình.

Các tham số phần hiển thị trong sơ đồ này tương ứng với các loại loa được sử dụng.

Xem xét giai đoạn của loa bên trong loa và giữa các loa. Đây là một vấn đề cực kỳ quan trọng, bởi vì với giai đoạn không phù hợp, ngay cả một hệ thống được lắp ráp hoàn hảo cũng sẽ hoạt động rất tệ. Thật không may, nhiều người nghiệp dư vô tuyến không biết điều này hoặc không coi trọng điều này, trả tiền với hiệu suất kém của những người nói giỏi.

Ý nghĩa vật lý của pha là trong một nhóm các loa được kết nối song song, liên tục hoặc hỗn hợp hoạt động từ một đường dây hai dây chung, khi một dòng điện trực tiếp phân cực dương hoặc âm được kết nối với đầu vào, các bộ khuếch tán của tất cả các loa phản ứng theo cùng một cách: hoặc chúng bị hút vào khe từ hoặc bị đẩy ra ngoài. anh ấy Không thể chấp nhận cho các bộ khuếch tán của các loa khác nhau di chuyển theo hướng ngược lại.

Trong thực tế, tình hình phức tạp hơn một chút. Thực tế là loa tần số cao được kết nối với đường dây thông qua một tụ điện cách ly và loa tần số trung bị tắt bởi một cuộn cảm, vì vậy khi bạn kết nối pin (1,5 V) với đường dây, bạn không thể nhận thấy độ lệch của bộ khuếch tán. Vì vậy, tại thời điểm kiểm tra chế độ chung, tụ điện cách ly phải được rút ngắn bằng một nút nhảy, và nên tháo ga từ một phía (bất kỳ). Để thay đổi giai đoạn của bất kỳ loa nào, bạn cần trao đổi dây phù hợp với nó và sau khi hoàn thành công việc, đừng quên khôi phục mạch bị hỏng tạm thời.

Sau khi tất cả các loa bên trong mỗi loa được phân kỳ, giai đoạn của các loa nên được thực hiện giữa chúng. Để thực hiện việc này, cả hai loa cần được đặt ngay cạnh nhau ở khoảng cách 2 ... 3 m từ người điều khiển "đối mặt" với anh ta, bật song song và phát tín hiệu ở mức rất thấp với tần số 200 Hz từ máy phát âm thanh, để âm thanh gần như không nghe thấy được . Một dây từ một trong các cột (bất kỳ) phải bị đứt và một đoạn dài của cáp kết nối phải được bao gồm trong khoảng trống được hình thành để người vận hành, ở khoảng cách 3 m từ các cột, có thể lần lượt đóng và mở mạch bị hỏng.

Nếu, khi một mạch bị hỏng được đóng, âm lượng gần như không thay đổi hoặc tăng rất nhẹ, thì loa được phân pha chính xác. Nếu, khi bạn kết nối một loa thứ hai, mở, âm lượng âm thanh giảm mạnh hoặc âm thanh không còn nghe thấy, thì loa được bật trong antiphase. Trong trường hợp này, các dây từ một trong số chúng (bất kể là cái nào) phải được thay thế và một lần nữa đảm bảo rằng loa hoạt động theo pha.

Sau đó, các đầu dây của cả hai loa có cùng tên phải được đánh dấu (được sơn, bọc bằng băng keo điện, đặt trên một vinyl stock stocking) để sau đó chúng có thể được nối chính xác với các đầu nối hoặc các đầu nối khác, loại bỏ kết nối cùng pha của hai loa với đầu ra của các kênh âm thanh nổi. Sẽ rất hữu ích khi kiểm tra lại chế độ chung một lần nữa cùng với bộ khuếch đại làm việc, vì có thể hóa ra các cuộn dây thứ cấp của các máy biến áp đầu ra trong hai kênh của bộ khuếch đại có các pha khác nhau ở đầu ra. Với thử nghiệm này, tín hiệu có tần số 200 Hz từ máy phát phải được áp dụng đồng thời cho cả hai đầu vào của bộ khuếch đại.

Cuối cùng, một ghi chú cuối cùng trên các cột. Do dòng điện ở công suất cực đại (10 ... 12 W) vượt quá 3 A, các dây kết nối phải có tiết diện đủ để giảm điện áp đáng chú ý của tín hiệu không xảy ra trên chúng với chiều dài 3 ... 5 m. Tốt nhất là sử dụng dây chiếu sáng tiêu chuẩn từ các thiết bị điện gia dụng làm dây kết nối cho loa. Các dây phải còn nguyên vẹn, các kết nối trong đó là không thể chấp nhận được.

Trước khi sử dụng loa, bạn cần kiểm tra từng loa để phát ra tiếng rít. Để thực hiện việc này, một bộ tạo âm thanh được kết nối với đầu vào bộ khuếch đại, mức tín hiệu được đặt tương ứng với công suất định mức của loa (trong trường hợp của chúng tôi là 10 W) và tần số thay đổi rất chậm trong toàn bộ dải tần, từ 40 Hz đến 18 kHz, giữ cho công suất đầu ra không thay đổi và cẩn thận lắng nghe bề ngoài âm thanh ngoại lai và lục lạc.

Thông thường, chúng được gây ra bởi các vòng đệm được kéo lỏng lẻo dưới các ốc vít và ốc vít, tường bị vặn lỏng lẻo, các tấm hấp thụ âm thanh lỏng lẻo, vải vô tuyến trải dài trên bảng điều khiển phía trước hoặc các mảnh vụn, mùn cưa và các vật lạ nhỏ bị kẹt giữa bộ khuếch tán và vải. Tất cả các nguyên nhân được xác định phải được loại bỏ trước khi bắt đầu hoạt động của khu phức hợp.

Và nếu bạn không quá lười biếng và làm mọi thứ được khuyến nghị, tác giả đảm bảo cho bạn âm thanh tuyệt vời đến sự ghen tị của chủ sở hữu loa nén 50 và 100 watt.