Часть 1
Александр Найденко, Евгений Карпов
Все, что тут написано, не претендует на новизну или откровение свыше, тем более на истину.
Сделана еще одна попытка улучшить воспроизведение низких частот с применением недорогих динамических головок и как-то упорядочить выбор и расчет параметров для этого.
Недорогие низкочастотные динамические головки прямого излучения (далее - "динамики", с Вашего позволения) как правило, имеют довольно высокие резонансную частоту и добротность, что приносит, как известно, две неприятности:
- во-первых, импульсный отклик носит колебательный характер, и это окрашивает звук в хорошо слышимой частотной области (около резонанса акустической системы), проще говоря - пресловутое "бубнение";
- во-вторых, значительное ослабление передачи самых низких частот.
Эти две проблемы имеют, в основном, (не считая слабого магнита) один корень - большая упругость подвеса диффузора, а при помещении динамика в "ящик" добавляется еще упругость воздуха в последнем.
В качестве примера возьмем "очень средненький" низкочастотный динамик 35ГДН102; наш экземпляр с омическим сопротивлением катушки Re=3.55 Ohm после 200-т часов тренировки (что снизило упругость где-то на 30%) показал в свободном пространстве следующие параметры - эквивалентный объем Vas=47л, частоту основного резонанса Fs=34 Hz, механическую добротность Qms=5.1, электрическую Qes=0.85 и общую Qts=0.73.
Если поместить его в закрытый ящик, то его резонансную частоту и все добротности надо умножить на значение выражения -
где Vc - объем ящика.
Например, используя приемлемый по размерам для жилой комнаты корпус с внутренним объемом 60л, для закрытой акустической системы получим следующие параметры: Fс=45.4, Qmс=6.8, Qeс=1.135 и Qtс=0.975 (заметьте, это при нулевом выходном сопротивлении усилителя, при ненулевом положительном сопротивлении электрическая и общая добротности будут еще больше).
На рис.1 показаны полученные на модели АЧХ SPL (уровня звукового давления) динамика в бесконечном экране (прерывистая) и в закрытом ящике (сплошная), приведенные к уровню 0дБ на условно-средней (для этого динамика) частоте 300 Гц, т.е. где его импеданс практически равен омическому сопротивлению катушки Re.
Бытует мнение, что для наилучшей АЧХ оптимальная общая добротность системы Qt=0.7, этот динамик на "щите" (а равно и в открытом корпусе, если не учитывать искажений дифракции) и показал "гладкую" АЧХ.
Однако бесколебательный отклик возможен при общей добротности системы Qt<=0.5 , так что хотя и АЧХ при Qt=0.7 не имеет выпуклости, отклик все же "подкрашивается". Впрочем, дело вкуса, кому нравится "бумкание", выбирайте добротность сами.
Для улучшения воспроизведения низких частот нам кажется разумным использовать две меры:
- для снижения добротности применить электрическое демпфирование путем введения отрицательного выходного сопротивления усилителя;
- для исправления АЧХ на самых низких частотах применить частотную коррекцию линейного сигнала, приходящего на вход усилителя.