Изодинамические излучатели своими руками

Изготовление описанных ниже изодинамических головок преследовало цель не только повторить хорошую ранее выпускавшуюся конструкцию (10 ГИ-1), но и по возможности снизить нижнюю границу воспроизводимых частот, захватив полосу СЧ звуковых сигналов. Для снижения границы воспроизводимых частот потребовалось расширить зазор между магнитами для увеличения свободного хода мембраны. Применение вместо ферритовых более сильных неодимовых магнитов скомпенсировало последствия уменьшения магнитного потока.

Для повторения описанной ниже конструкции потребуется 12 стержневых магнитов размерами 50×10×5 мм (в каждом излучателе). Мембраны с плоскими катушками можно заказать в СПБ ООО «Диффузор» (ремкомплект 10 ГИ-1−16) или изготовить самостоятельно по технологиям, описанным в соответствующих ветках специализированных Интернет-ресурсов (форумов).

На рисунке представлена рассматриваемая конструкция в развёрнутом виде:

Далее, на рисунке показан вид на конструкцию сверху. Здесь на два перфорированных стальных листа толщиной 2 мм наклеены три ряда стержневых магнитов с указанной полярностью:

По двум краям каждого листа закреплены стальные прутки квадратного сечения 10×10 мм. В них и в перфорированных листах просверлены отверстия, через которые проходят четыре шпильки, скрепляющие при окончательной сборке обе половинки магнитной системы:

На фото видна подготовка (обрезка) мембраны с плоской катушкой. Внешнюю часть основы в том месте, где заканчивается печатный рисунок катушки, удаляют:

Затем с помощью закреплённых на валах шестерён (например, от старых принтеров), проводится гофрирование мембраны. Полученная форма позволяет без проблем закрепить мембрану между магнитными системами, не ограничивая при этом её свободный ход:

Перед приклеиванием мембраны на одной из половинок магнитной системы необходимо расположить, как показано на фото, три демпфирующие прокладки из тонкого файбера (материал-утеплитель для одежды).

Боковые прокладки должны немного касаться краев мембраны, но не перекрывать всей поверхности излучения. Средняя демпфирующая полоска должна приходиться на широкую центральную проводящую дорожку:

После приклеивания плёнки и припаивания токоподводящих проводников к медным лепесткам-выводам образуется фронтальная половина необходимой конструкции:

Затем сверху аккуратно укладывают ещё один слой тонкого файбера, закрывающего всю тыльную часть поверхности. Таким образом, формируются «центровка» и фактические воздушные зазоры между магнитной системой и мембраной с катушкой.

Применение демпфирующих прокладок устраняет резонансы мембраны и позволяет получить чистый звук на частотах выше 450 Гц:

Далее в рамку продевают шпильки, и на них надевают вторую часть магнитной системы. Чтобы не повредить нежную мембрану случайным хаотичным слипанием частей, верхнюю половину конструкции сначала фиксируют только одной шпилькой при максимальном разведении половин конструкции друг от друга:

Шпильку наживляют гайкой на пару оборотов, и затем обе половинки магнитной системы поворачивают до совмещения остальных крепёжных отверстий, контролируя прохождение зон «слипания» магнитов. Наживлённая шпилька не позволит уйти половинам в неконтролируемое «слипание» при повороте. Взаимную тягу магнитов при повороте можно несколько ослабить, если на магниты второй части сборки временно наложить тонкий стальной лист, который после совмещения удаляют, осторожно вытягивая в сторону. При правильно «сфазированных» магнитах собранные половины конструкции должны проявлять взаимно отталкивающую силу.

Фиксацию производят на оставшиеся шпильки, затем конструкцию равномерно стягивают:

В фиксируемом при сборке положении магнитной системы противоположно расположенные магниты создают силовые линии магнитного поля, направленные вдоль плоскости катушки и мембраны.

Готовая конструкция изодинамиков, в настоящий момент используется в составе трёхполосной АС в качестве СЧ-излучателей с полосой рабочих частот 800−10000 Гц через фильтр первого порядка, который обеспечивает минимальные переходные и фазовые искажения.

В качестве ВЧ-излучателей используется самодельные ленточные динамические головки, принцип работы которых описан в журнале «Радио» №1 за 2012 год (статья на диске).

Необходимость использования дополнительных ВЧ-излучателей обусловлена спадом звукового давления изодинамического излучателя выше 10 кГц. Причина недостаточного звукового давления в этой области, возможно, обусловлена малой площадью апертуры отверстий перед передней частью излучателя, так как у оригинальной головки 10 ГИ-1 фронтальная часть перед мембраной выполнена в виде открытых прямоугольных портов.

Самодельный изодинамический СЧ излучатель был представлен в журнале «Радио» №1 за 2017 г (статья на диске), но в настоящий момент имеет НЧ секцию, отличную от описанной в статье.

Читайте также:  Диаметр окружности описанной около равнобедренного треугольника

Низкочастотные излучатели АС выполнены в виде двух динамических головок 10 ГД-30, установленных в закрытом корпусе (ЗЯ) большого объема, как описано в журнале «Радио» №10 за 1983 год или в этой статье.

С обратной стороны корпуса дополнительно установлены две аналогичные головки, но без магнитных систем. При помощи дополнительного утяжелителя (пластилина) резонансная частота Пассивного Излучателя (ПИ) настроена на 30 Гц, что практически в два раза ниже (55 Гц) резонансной частоты двух 10 ГД-30 в этом акустическом оформлении. Магниты от ПИ приклеены к основным динамикам (в «противофазе»), с целью повышения КПД. Окна диффузородержателя заклеены марлей (ПАС), что немного повышает резонансную частоту головки, но значительно снижает «резиновый призвук», характерный компрессионным головкам с резиновым подвесом.

Использование ПИ против ФИ позволяет получить более низкий бас, без эффекта «долбежки», как у пресловутой линейки 35АС: «Амфитон», S90 и т.п.

Изготовление описанных ниже изодинамических головок преследовало цель не только повторить хорошую ранее выпускавшуюся конструкцию (10 ГИ-1), но и по возможности снизить нижнюю границу воспроизводимых частот, захватив полосу СЧ звуковых сигналов. Для снижения границы воспроизводимых частот потребовалось расширить зазор между магнитами для увеличения свободного хода мембраны. Применение вместо ферритовых более сильных неодимовых магнитов скомпенсировало последствия уменьшения магнитного потока.

Для повторения описанной ниже конструкции потребуется 12 стержневых магнитов размерами 50×10×5 мм (в каждом излучателе). Мембраны с плоскими катушками можно заказать в СПБ ООО «Диффузор» (ремкомплект 10 ГИ-1−16) или изготовить самостоятельно по технологиям, описанным в соответствующих ветках специализированных Интернет-ресурсов (форумов).

На рисунке представлена рассматриваемая конструкция в развёрнутом виде:

Далее, на рисунке показан вид на конструкцию сверху. Здесь на два перфорированных стальных листа толщиной 2 мм наклеены три ряда стержневых магнитов с указанной полярностью:

По двум краям каждого листа закреплены стальные прутки квадратного сечения 10×10 мм. В них и в перфорированных листах просверлены отверстия, через которые проходят четыре шпильки, скрепляющие при окончательной сборке обе половинки магнитной системы:

На фото видна подготовка (обрезка) мембраны с плоской катушкой. Внешнюю часть основы в том месте, где заканчивается печатный рисунок катушки, удаляют:

Затем с помощью закреплённых на валах шестерён (например, от старых принтеров), проводится гофрирование мембраны. Полученная форма позволяет без проблем закрепить мембрану между магнитными системами, не ограничивая при этом её свободный ход:

Перед приклеиванием мембраны на одной из половинок магнитной системы необходимо расположить, как показано на фото, три демпфирующие прокладки из тонкого файбера (материал-утеплитель для одежды).

Боковые прокладки должны немного касаться краев мембраны, но не перекрывать всей поверхности излучения. Средняя демпфирующая полоска должна приходиться на широкую центральную проводящую дорожку:

После приклеивания плёнки и припаивания токоподводящих проводников к медным лепесткам-выводам образуется фронтальная половина необходимой конструкции:

Затем сверху аккуратно укладывают ещё один слой тонкого файбера, закрывающего всю тыльную часть поверхности. Таким образом, формируются «центровка» и фактические воздушные зазоры между магнитной системой и мембраной с катушкой.

Применение демпфирующих прокладок устраняет резонансы мембраны и позволяет получить чистый звук на частотах выше 450 Гц:

Далее в рамку продевают шпильки, и на них надевают вторую часть магнитной системы. Чтобы не повредить нежную мембрану случайным хаотичным слипанием частей, верхнюю половину конструкции сначала фиксируют только одной шпилькой при максимальном разведении половин конструкции друг от друга:

Шпильку наживляют гайкой на пару оборотов, и затем обе половинки магнитной системы поворачивают до совмещения остальных крепёжных отверстий, контролируя прохождение зон «слипания» магнитов. Наживлённая шпилька не позволит уйти половинам в неконтролируемое «слипание» при повороте. Взаимную тягу магнитов при повороте можно несколько ослабить, если на магниты второй части сборки временно наложить тонкий стальной лист, который после совмещения удаляют, осторожно вытягивая в сторону. При правильно «сфазированных» магнитах собранные половины конструкции должны проявлять взаимно отталкивающую силу.

Читайте также:  Два числа в одной ячейке в excel

Фиксацию производят на оставшиеся шпильки, затем конструкцию равномерно стягивают:

В фиксируемом при сборке положении магнитной системы противоположно расположенные магниты создают силовые линии магнитного поля, направленные вдоль плоскости катушки и мембраны.

Готовая конструкция изодинамиков, в настоящий момент используется в составе трёхполосной АС в качестве СЧ-излучателей с полосой рабочих частот 800−10000 Гц через фильтр первого порядка, который обеспечивает минимальные переходные и фазовые искажения.

В качестве ВЧ-излучателей используется самодельные ленточные динамические головки, принцип работы которых описан в журнале «Радио» №1 за 2012 год (статья на диске).

Необходимость использования дополнительных ВЧ-излучателей обусловлена спадом звукового давления изодинамического излучателя выше 10 кГц. Причина недостаточного звукового давления в этой области, возможно, обусловлена малой площадью апертуры отверстий перед передней частью излучателя, так как у оригинальной головки 10 ГИ-1 фронтальная часть перед мембраной выполнена в виде открытых прямоугольных портов.

Самодельный изодинамический СЧ излучатель был представлен в журнале «Радио» №1 за 2017 г (статья на диске), но в настоящий момент имеет НЧ секцию, отличную от описанной в статье.

Низкочастотные излучатели АС выполнены в виде двух динамических головок 10 ГД-30, установленных в закрытом корпусе (ЗЯ) большого объема, как описано в журнале «Радио» №10 за 1983 год или в этой статье.

С обратной стороны корпуса дополнительно установлены две аналогичные головки, но без магнитных систем. При помощи дополнительного утяжелителя (пластилина) резонансная частота Пассивного Излучателя (ПИ) настроена на 30 Гц, что практически в два раза ниже (55 Гц) резонансной частоты двух 10 ГД-30 в этом акустическом оформлении. Магниты от ПИ приклеены к основным динамикам (в «противофазе»), с целью повышения КПД. Окна диффузородержателя заклеены марлей (ПАС), что немного повышает резонансную частоту головки, но значительно снижает «резиновый призвук», характерный компрессионным головкам с резиновым подвесом.

Использование ПИ против ФИ позволяет получить более низкий бас, без эффекта «долбежки», как у пресловутой линейки 35АС: «Амфитон», S90 и т.п.

Излучатели звука ленточного типа довольно часто путают с изодинамическими преобразователями, хотя они обладают существенными отличиями. Ленточный динамик имеет в своей конструкции согласующий трансформатор, у изодинамика таковой отсутствует.

Типичный ленточный излучатель представляет собой полвитка плоской катушки (ленты) без подложки (подвеса). Классический изодинамический излучатель выполнен в виде напыленной на лавсановую (майларовую и т.п.) подложку плоской катушки, состоящую из нескольких витков. Магнитная система так же различается: у ленточных динамиков она находится по бокам излучателя, а у изодинамиков — магниты расположены впереди и позади мембраны.

Наушники изодинамического типа популярны во всем мире и высоко ценятся любителями качественного звука. Так же существует множество успешных попыток их изготовления в домашних условиях. Но и наушники ленточной конструкции так же можно изготовить самостоятельно из общедоступных материалов.

Автором предпринята попытка расширить горизонт возможностей ленточных излучателей и в частности обратить внимание на создание ленточных наушников в бытовых условиях. Ниже приводится принцип изготовления наушников такого типа.

Основой для излучателей послужит обычная металлическая сетка, например от решеток, закрывающих динамики или т.п. На вырезанные по шаблону обычных наушников овальные металлические сетки приклеиваются магниты, в данном случае размером 30×5х5 мм. Затем на диэлектрические площадки толщиной 2.5 мм приклеиваются полоски из медной фольги, которые в свою очередь так же располагаются возле магнитов:

Через полученные основания просверливаются отверстия и вставляются мелкие болты.

Гофрированная лента из обычной алюминиевой фольги («Саянская», бытовая для запекания) толщиной 9 мкр и шириной 20 мм располагается между рядами магнитов и фиксируется (прижимается к медным площадкам) гайками через реечки (материал — обычная деревянная линейка).

Выступающие излишки ленты можно обрезать, а сверху магнитной системы уложить защитную металлическую сетку. Она будет предохранять ленту от внешних механических воздействий.

Читайте также:  База данных парикмахерская access

Аналогичным образом производится сборка второго излучателя. Затем выполняется монтаж излучателей к подходящему оголовью.

Напомним, что лента-мембрана имеет очень низкое сопротивление — сотые доли Ома, поэтому проводники до усилителя должны быть с меньшим сопротивлением (и соответственно большим геометрическим размером), чем у обычных наушников. В качестве таких проводников были использованы алюминиевые ленты (в строительных магазинах называется «алюминиевая клейкая лента») на бумажной основе, шириной 50 мм и сложенные вдоль пополам.

Алюминиевая фольга остается внутри, а наружный бумажный слой является изолятором, что является обязательным условием, так как проводников надо по два на каждый излучатель и замыкания недопустимы.

Сложенная лента одевается на выступающий медный контакт наушников (с обеих сторон) и прижимается рейками к нижнему ряду крепежа при помощи гаек.

Низкое сопротивление лент в излучателях не позволяет подключить их напрямую к усилителю без согласующих трансформаторов. Однако классический ламповый усилитель уже имеет в своем составе выходные трансформаторы. Поэтому логично использовать их в совместной работе. Для этого выходные трансформаторы УМЗЧ рассчитываются под более низкоомную нагрузку, чем обычно.

В качестве усилителя для наушников использована схема на лампах 6н16б и 6н7с.

Схема имеет избыточный коэффициент усиления, который «расходуется» на линеаризацию электрического сигнала при помощи обратных связей. Что не только повышает качество звучания УМЗЧ, но и улучшает микродинамику — усилитель работает как экспандер сигнала. Подчеркивает очень тихие звуки, которые обычно остаются за пределами заметности слухового аппарата слушателя.

Конструкция усилителя так же позволяет подключить обычные наушники, что позволяет провести сравнительную оценку.

Выходной трансформатор каждого канала выполнен на железе дросселя Д45 ШЛ20×20 и имеет первичную обмотку 3000 витков провода ПЭЛШО 0.07 и вторичные обмотки:

  • 6 витков описанной выше и сложенной вдвое (вдоль) алюминиевой клейкой ленты на бумажной основе;
  • 85 витков провода ПЭЛ 0.45 (для ООС и выход под обычные наушники импедансом от 6 Ом и выше).

Порядок намотки выходных трансформаторов:

  1. 500 витков первичной обмотки.
  2. Заранее подготовленный отрезок длиной 5 м ленты (сложенной вдоль пополам, бумажной основой наружу) складывается поперек пополам, отмечается середина. Затем прикладывается полученным центром к каркасу и делается намотка лентой 6 витков. Можно сделать смещение, что бы получить после намотки одинаковую длину концов проводников.
  3. 85 витков вторичной обмотки.
  4. Оставшееся количество (2500) витков первичной обмотки.

Общий вид прототипа представлен ниже

Фото с фронтальной стороны ленты:

Что ещё известно про ленточные излучатели? В природе существуют ленточные пищалки. Отдельные знатоки слушали СЧ/ВЧ столбики типа «Bohlender-Graebener Radia FS-420». Гуру аудиомаркетинга могут нас отослать на ознакомление с продукцией фирмы Transmissionaudio (The ribbon speaker company), которая предлагает инсталляцию из лент (общей длиной 68 метров !) и из 652 сверхсильных магнитов. Тем не менее, даже такой фундаментальный пример реализации ленточных излучателей не предназначен для воспроизведения низких частот.

Поэтому первое, что ждем при тестовом прослушивании такого типа наушников — как там бас?!

И он есть! Очень четкий и основательный. Заметим — у наушников открытого типа. Хочется добавить громкости … и тут, как говорится, ложка дёгтя. Высота магнитов всего 5 мм и при большой громкости лента вылетает за магнитный зазор и начинает стучать об основание-сетку. Разочарование? Нет! Можно поставить магниты высотой 10, 15 или 20 мм! Будет немного дороже, но это того стоит — увеличится не только свободный ход, но и чувствительность излучателей за счет более мощной магнитной системы. Любителям громких прослушиваний с фундаментальным басом рекомендуется именно этот вариант.

А что с высокими и средними частотами? А там как у обычных ленточных динамиков — всё детально и прозрачно ясно.

Таким образом, приобретя бас, не произошло потери в качестве остального частотного диапазона, что, конечно же, радует конструктора данного устройства. А он, в свою очередь всегда готов поделиться с остальными любителями звука отличной идеей.

Присоединяйтесь. Пробуйте и делитесь полученными впечатлениями от звука.

Оцените статью
Adblock detector