Двухполосный минимониор на SEAS H1216 и Vifa XT25TG30-04

Я благодарю Сергея Давыдовича Батя за то что он помогал мне, и без него этой разработки просто не было бы

     Норвежская фирма SEAS выпускает динамические головки очень давно. Ее мидбасы и басовики отличаются сравнительно небольшой подвижной массой, высокой чувствительностью, но довольно малым линейным ходом. Поэтому, когда году так в 2002 горячие скандинавские парни выпустили новую пятнадцатисантиметровую бумажную головку с пятимиллиметровым линейным смещением и экселевской корзиной (применяется в более дорогой серии)в серии Standard Line, я был первым в России, кто подержал ее в руках (кроме грузчиков и таможенников).
     Это ссылка на сайт производителя: http://www.seas.no/, серия Prestige, а это ссылка на PDF файл даташита динамика: http://www.seas.no/seas_line/woofers/h1216.pdf .
    . Высокочастотная головка образовалась как-то сама - мне достались по дешевке четыре Вифы HT25TG30-04. Эта головка - имеет так называемый Ring Dome, а не традиционный купол.
     Это ссылка на PDF файл даташита: http://www.tymphany.com/datasheet/printview.php?id=112
     Тогда это была новая и модная головка. Как выяснилось сейчас такие головки не имеют особых преимуществ перед купольными. Хотя играет она нормально, а выглядит прикольно.
     Сейчас я может быть, поставил бы вместо нее SEAS H1149 без магнитной жидкости.
     Надо заметить, что любой проект надо начинать при двух условиях: наличия абсолютной уверенности, что у вас хватит упорства его закончить, и наличия всей необходимой для этого суммы денег, а если там присутсвуют вещи, которые трудно достать, то и этих вещей, а не их денежного эквивалента.
     В случае с самодельными громкоговорителями это правило можно уточнить: нельзя делать или заказывать корпус пока у вас нет динамиков, терминалов и трубы (порта) фазоинвертора.
     Опасность состоит в том что половина людей успокаивается на том, что покупают динамики. проект на этом завершается.
     Я имею некоторый опыт колонкостроения и поэтому рискнул заказать корпус сразу в шпоне.
     Предварительный расчет я сделал с помощью фриварной программы Unibox.
     Это ссылка на сайт разработчика программы:
     http://audio.claub.net/software/kougaard/ubmodel.html
     Эта программа - пример как бесплатная вещь и сделанная не за зарплату может быть хорошей. Она дает вполне корректные результаты и учитывает много вещей.
     В результате подстановки паспортных данных получилось, что программа требовала стандартного ящика в 11 литров, но я сделал 8.5 литров и потом, проверив с помощью другой проги, получил результат, что это близко к SB4 - ФИ с лучшим переходным процессом.
     Оказалось, что эта головка способна выдержать 33 ватта подводимой мощности, не выходя из линейного смещения и разивая 101 дБ звукового давления.
     Минимальный диаметр трубы тебовался 44 мм, у меня была труба с внутренним диаметром 46 мм. Потом выяснилось, что из трубы сильно дует, но даже при таком диаметре требовалась бОльшая длина, чем помещалась в корпусе. Я планировал использовать гибкий воздушный рукав от "классики" Жигулей, но потом остановился на варианте прямой канализационной пластиковой трубы. Приблизив ее внутренний конец к зсдней стенке я увеличил кажущуюся длину по сравнению с физической. Итого общая физическая длина стала около 170 мм при требуемой расчетной кажущейся около 220 мм.

     Это то, из чего сделан порт ФИ:



     Оголовок порта куплен на Митинском базаре в Москве за 6 (шесть) рублей (центов 27 по тогдашнему курсу). Серенькая труба была найдена среди сторительного мусора и является обрезком пятидесятимиллиметровой канализационной трубы. По странному стечению обстоятельств ее внутренний диаметр точно совпадает с внутренним диаметром головины.
     Как из этих двух деталей сделать порт ФИ нужного диаметра?
     Да элементарно! Надо аккуратно отпилить нужный кусок трубы, приставить его к горловине и плотно обмотать широкой изолентой или широким пластырем в несколько слоев.
     Пурист и адепт высокого конца может быть покороблен столь простым решением. Ведь примененение небескислородной меди с числом девяток после запятой меньше шести или столь некошерных материалов, как пластилин или изолента, противоречит Учению.
     В 2014 году я обнаружил, что в качестве ФИ подходит Intertecnik BR50SW, который не нужно ни резать, ни надставлять. Под него только нужно сделать отверстие немного отлдичающееся от изображенного на эскизе корпуса.
     Но здесь я ничего не могу посоветовать. Зато вы всегда можете можете напихать в кроссовер деталей на сотни баксов или привинтить разъемы Кардас корпусу. Этим грех будет искуплен.

     А это картинка готовой АС:



     Как видно, мидбас не утоплен заподлецо с передней панелью, зато надвинут на пищалку. Это дает сразу несколько преимуществ.
     Первое - не надо растачивать здоровое и точное отверстие под мидбас.
     Второе - сдвинув головки, получаем более широкую диаграмму направленности по вертикали и, одновременно, меньшую площадь передней панели, но которой еще и трубу надо разместить.
     Кроме того, как известно, желательно акустически головки размещать в одной плоскости, что означает, что "пищалку" надо двигать назад. Поэтому при нашем расположении, хоть 4.5 миллиметра из требуемых примерно 12 мы выигали. Остальное скомпенсировано фильтром.
     Еще видно, что колонкка как бы стоит кверху ногами. И мидбас у нее сверху. Это тоже сделано со смыслом. Так как мы недокомпенсировали смещение мидбаса (он должен был бы стоять впереди), то при таком расположении центральный лепесток вертикальной диаграммы направленности смотрит вверх, а если бы твитер стоял сверху, то он смотрел бы вниз. Поэтому, мы можем использовать не очень высокие подставки.
     Пищалка смещена от вертикальной оси вбок. Это, кроме возможности освободить место для трубы на передней панели, еще и уменьшает неравномерность АЧХ на высоких частотах.
     И наконец, почему труба фазоинвертора смотрит вперед, а не назад?
     Строго говоря, она может смотреть куда угодно, в модели ящика фазоинвертора это не учитывается. Но есть некоторые практические соображения. При больших мощностях труба свистит, то есть турбулентный поток издает свои звуки, которых явно нет на фонограмме. также из этой трубы слышны звуки изнутри ящика, на частотах много выше частоты настройки фазоинвертора.
     Если мы помещаем трубу сзади, то все эти звуки сильно теряются при распространении от задней стенки к слушателю. А звук с частотой настройки ФИ легко огибает АС, так как это низкочастотный звук с длиной волны много больше пути от задней стенки до передней, и слушатель не замечает их отставания по фазе.
     Поэтому, заднее расположение трубы является предпочтительным.
     Однако, есть одно "но". Колонку с трубой назад нельзя близко ставить к стене. При изменении расстояния от стены меняется уровень низких частот. А эта АС мной планировалась для моей комнаты в 9 квадратных метров! Так что, труба смотрит вперед.
     А куда еще можно направить трубу?
     Например, вниз. Тут есть вариант , когда труба упирается в пол с некоторым зазором и происходит увеличение кажущеся длины и заодно увеличение уровня низких частот. На этот случай есть много разных патентов.
     Также, когда получается, что труба слишком длинна, ее можно запрятать в стойку, то есть использовать трубу стойки как трубу фазоинвертора.
     Но это в качестве лирического отступления.
     Теперь, посмотрим на эскиз корпуса:



     Еще раз предупреждаю, что корпус следует делать только когда есть все детали, кроссоверы, терминалы, порт ФИ, клипсы - держатели гриля и динамики. Этот эскиз надо переделать под имеющиеся компоненты и двадцать раз проверить.
     Корпус в оригинале был сделан из 16 мм ДСП, но лучше его делать из МДФ (Medium Density Fiberboard). Лучше всего использовать импортный МДФ с максимальной плотностью, но и наш тоже пойдет. Все равно он лучше ДСП, что бы не кричали патриоты. МДФ лучше обрабатывается, имеет более гладкую поверхность и не содержит столь знакомого владельцам советских "стенок" фенола.
     На корпусе не показаны отдельные детали. На самом деле, это очень сложный вопрос. Технология изготовления корпуса зависит от окончательной отделки корпуса. В принципе под шпон достаточно собрать корпус из прямоугольных деталей. Хотя лучше всего стыковать все панели под 45 градусов. Есть много тонкостей. Если вы не уверены в своих силах или силах умельца, который будет вам делать корпус, лучше сделать абсолютно прямой корпус даже без минимальнорго украшательства вроде фасок с тех сторон по краям передней панели. Если вы не уверены в том, что материал корпуса достаточно сухой, перед фанерованием или покраской его надо выдержать в сухом месте от недели до пары месяцев.
     Внутри корпуса установлена деревянная распорка. Она немного увеличивает жесткость корпуса и намного затрудняет установку платы кроссовера. Эта распорка должна точно прилегать враспор между стенками. Установливать ее нужно только, когда нет передней или задней стенки. Если так не получается, лучше эту распорку не ставить.
     Изнутри корпус залеплен "Герленом". Это материал, применяемый, в частности для герметизации воздуховодов вентиляции. Заодно он снижает там шум и вибрации. В корпусе АС этот материал гасит вибрации в определенном диапазоне частот, увеличивая внутренние потери в корпусе.
     Общий принцип построения корпусов акустических систем - корпус не должен "звучать". Поэтому материалы, применяемые для изготовления корпусов должны иметь большую жесткость, удельный вес и внутренние потери (декремент затухания). Лучше всего подходит мрамор.
     Но соизмеряя свои возможности со своими желаниями, делаем корпус из МДФ. Здесь общие принципы такие:
     - чем толще тем лучше. Масса растеет пропорционально толщине, жесткость пропорционально кубу толщины. Однако, есть естественные ограничения: внутри надо оставить объенм для работы головки.
     - ставим элементы жесткости, которрые позволяют поднять собственные частоты корпуса выше. Корпус с более тонкими стенками, но имеющий распорки может быть акустически более качественным, чем толстенный корпус, но без распорок.
     - применяем виброгасящие материалыы. Герлен - это как раз такой материал. Здесь надо понимать, что эффективность герлена в сабвуфере достаточно низка, так как гашение вибраций просходит там где виброскорость высока, то есть на средних и высоких частотах. Также низка эффективность таких материалов при толстенных стенках. Поэтому надо стремиться поднять собственные частоты корпуса за счет перегородок и распорок и погасить вибрации виброгасящим материалом.
     Как проверить хороший у вас корпус или нет? Постучите по нему костяшками пальцев. Чем тише звук тем лучше. Чем выше - тем жестче корпус.
     Люди, которые не смогут достать герлен (а в Москве его выпускает "Филикровля") могут использовать гидростеклоизол. Это тоже хороший материал для поглощения вибраций. Он в 10-20 раз дешевле, но имеет технологические недостатки: битумная основа - это вонь. И не клеится. Чтобы качественно прилепить кусок гидроизола к поверхности МДФ, надо промазать поверхность, которая будет прилегать к МДФ каким-то растворителем, подождать пока она станет полужидкой приложить и держать под прессом, пока растворитель не выветрится. Из этого следует, что гидроизол надо клеить на стенки ДО сборки ящика.
     Если вы не уверены в своих силах или не можете заставить умельца провести операцию наклейки виброгасящего материала как надо или вообще как-то, то можно от этого отказаться. Корпус достаточно мал! 18 мм стенки - это уже хорошо! Так что и без этого сойдет... :-))))

     А теперь посмотрим на эскиз рамки гриля:



     Патриоты вместо нерусского слова гриль могут упортеблять более обрусевшие иностранные слова"декоративная решетка".
     Если у вас нет маленьких детей, животных и пыли, которые могут повредить динамики, грили можно не делать.
     Если их делать, то надо делать так. Отверстия под клипсы надо сверлить совместно с корпусом или использовать гриль как кондуктор. Сначала сверлим малым диаметром, потом рассверливаем до нужного. окончательно отверстия рассверливаются уже после окончательной отделки: фанерования. Хотя красить можно и после. Поэтому если у вас трясутся руки, то лучше доверить это профессионалу. решетка гриля должна быть покрашена в черный цвет. Обтягивается она черной акустически прозрачной тканью. Она продается там же где и динамики, хотя ее можно купить и в обычных магазинах тканей.
     Методик обтяжки гриля много. Я делаю так: берется клей "момент" или аналогичный - мажется рамка гриля, дается подсохнуть, прикладывается одна сторона, возможно внатяг, прогаживается утюгом на минимуме температуры, потом ткань натягивается на противоположную сторону и опять утюгом. Потом аналогично две другие стороны. Важно научиться аккуратно заделывать углы и не капать клеем на ткань. Процесс надо проверить и отладить а не бросаться сразу делать начисто.
     Если вы нервный человек, нужно принять меры к обеспеченю безопасности домашних и особенно ценных предметов в квартире.
     Можно также попросить жену помочь - может оказаться, что ткань это более знакомый ей материал, а двух рук всегда не хватает.

     А теперь посмотрим на схему кроссовера:



     Она довольно сложна. Но если правильно сделать кроссовер, то он не будет очень здоровым и дорогим. Необходимо использовать принцмп разумной достаточности.
     Рассмотрим все компоненты. Предположим, что мы испоользуем все компоненты фирмы Мундорф, как делал и я.
     Все индуктивности - без сердечника (Air Cored).
     L1 - c с толщиной провода 1 мм: тип L100, номинала 0.5 мГ не бывает, берем 0,47 и не переживаем!
     L2 - тип L71, причем сопотивление R1 должно иметь величину равную 5,6 Ом МИНУС ОМИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ КАТУШКИ L2!!!!! Катушка Мундорф L71 1,5 миллигенри имеет собственное сопротивление 0,96 Ом, поэтому номинал R1 должен быть 4,7 Ом.
     L3 - тоже тип L71.
     Конденсаторы С1, С3, С4, С5 - полипропиленовые типа MCAP. С2 - тип MKT.
     Если хочется сэкономить средства и место на плате, С2 может быть неполярным электролитом, например, BG50, а С3 - типа МКТ.
     Если хочется потратить денег, то С4 и С5 можно применить типа KPZN, т.е. станиолевые. Я, правда, не статил бы тратить на это улучшение почти столько сколько стОят все остальные детали.
     Катушки можно мотать самостоятельно, хотя если вы не обладаете технологией и не собираетесь производить акустику, то это довольно бессмысленное занятие.
     Применять отечественные конденсаторы я не советую просто потому, что на плате фильтра предусмотренного размера 150х100 места под здоровенные детали просто нет, а плату большего размера в корпус просто не воткнешь через отверстие под мидбас.
     Как изготовить плату кроссовера?
     Самый быстрый и простой способ - это прилепить все детали термопистолетом, а потом спаять выводы как надо над платой и припаять к ним провода внутренней разводки, которые тоже для верности залить термоклеем прижав к плате в месте крепления.
     Если нет термопистолета, можно все детали прикрепить полиэтиленовыми хомутами и капнуть для верности силиконовым клеем.
     Можно конечно, спаять нормальную плату, вытравив ее как положено или прорезав дорожки. Однако, надо учитывать, что толщина фольги очень мала и все дорожки надо дублировать медной проволокой или выводами компонентов, которые у Мундорфа довольно длинные.
     Резисторы можно применить как проволочные импортные, так и набрать их спараллеленных советских МЛТ2. R1 и R2 могут иметь мощность 5 ватт, а R3 лучше 7 или 10. Соответственно, набранные из МЛТ2 R1 и R2 должны состоять из двух резисторов впараллель, а R3 - минимум из трех.
     Как видно, электрически это фильтр второго порядка снизу и третьего сверху.

Вторая часть статьи