Биампинг для домашней акустики что это
Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео
ЗВУКОМАНИЯ
Hi-Fi и High-End техника или энциклопедия звука и видео
Bi-amping усиление: наслаждение или проблема?
Bi-amping усиление: наслаждение или проблема?
В мире высококачественного звука двух полосное усиление (bi-amping) является (или стало) очень неправильно понятой концепцией. В попытке прояснить ситуацию я рассмотрю идеальную модель, а также определю её и рассмотрю преимущества и недостатки реализации усиления биампинг в современной аудио системе. Сначала определение и предыстория.
Bi-amping усиление: наслаждение или проблема?
Использование двух отдельных усилителей — bi-amping, одного для низких частот, другого для высоких/средних частот, является не новой идеей и существует уже очень много лет. В профессиональной аудио индустрии (где возникла данная концепция) состоит в использовании нескольких усилителей для «обслуживания» разных частот — это больше, чем просто опция, а во многих случаях абсолютная необходимость. Аудиофилы рассматривают двухканальное усиление (биампинг) или трехканальное усиление (триампинг) как способ увеличения высокого качество звучания, а индустрия профессионального аудио рассматривает мульти-усиление как основное требование.
Двухканальное усиление (bi-amping) или многоканальное усиление (разделение сигнала на более 2) не только намного эффективнее, но и позволяет масштабировать большую систему звукоусиления в соответствии с потребностями применения. В качестве примера, передвижное шоу для множества разных мест, каждое из которых предъявляет различные требования для хорошего воспроизведения звука.
клеммы Bi-amping
Большие настройки требуют больше акустики, чтобы заполнить пространство; в некоторых помещениях для достижения правильного тонального баланса требуется различное сочетание драйверов и акустики (например, на открытом воздухе). Модульная система с несколькими усилителями (bi-amping усиление) обеспечивает гибкость, необходимую для удовлетворения разнообразных звуковых потребностей.
обычные клеммы на акустике
Крупномасштабные системы для концертных площадок, аудиторий, церквей и стадионов требуют огромного количества энергии для выполнения поставленных задач. Количество динамиков, акустики и мощности усилителей, необходимы для заполнения звуком большой аудитории или арены, поражают слух и воображение. Без мультиампинга необходимое количество звуковой энергии будет экспоненциально больше.
Sony SA-20F акустика
Почему так?
Ответ — важная часть мультиампинга, и действительно часть загадки, которую чаще всего пропускают аудиофилы; использование электронных кроссоверов.
Пассивные кроссоверные сети, обнаруженные в потребительских колонках, тратят огромное количество энергии. Часто такая сложная сеть состоит из больших катушек, дросселей, конденсаторов и резисторов. Схема разделяет сигнал полного диапазона на разные частоты (низкие, средние и высокие), соответствующие различным драйверам в акустике. Кроме того, перекрестная сеть компенсирует различия в эффективности драйверах; НЧ-динамики требуют питания в большем режиме, чем драйверы средней частоты, которые, в свою очередь, требуют большей мощности, чем твитеры и т. д.
Биампинг
Кроме того, каждый из драйверов имеет различную чувствительность, причем некоторым из них требуется гораздо больше (или гораздо меньше) мощности, чем другим драйверам в той же акустической системе. В пассивном кроссовере ненужная избыточная мощность сбрасывается в резисторы и сгорает в виде тепла. Это приводит к невероятной трате звуковой энергии.
клеммы Panasonic SB PF 310
Кроме того, пассивные кроссоверы сильно ухудшают сигналы, которые проходят через них, и тратят много энергии усилителя, поэтому двухполосное усиление является привлекательной идеей. Но есть ловушки, которые нужно признать, прежде чем отправиться в это звуковое путешествие в bi-amping усиление.
Как мы уже видели, ключевой частью уравнения является электронный кроссовер. Разделение сигнала на линейном уровне позволяет нам обходить низкопассивную сеть.
Panasonic SB PF 310 + грили
Итак, купите более лучший усилитель, электрический кроссовер и вуаля!
Ах, но это не так просто. Теперь приходит задача калибровки кроссовера для ваших динамиков; убедитесь, что драйверы посылают определенные частоты, которые предназначались, и что скорость перехода именно та, с которой происходит переход между частотами, и насколько они перекрываются, и всё это работать должно правильно. Эти настройки являются ключом не только к оптимальной качественности звука, но и безопасности системы; работа драйвера за пределами его диапазона, вероятно, приведет к его отказу.
клеммы и разъемы
Хорошо, а как насчет того, чтобы использовать два усилителя и забыть об электронном кроссовере?
Простое использование двух усилителей не является истинным двухполосным усилением (bi-amping усиления) и не дает таких же преимуществ; мы все еще сталкиваемся с ограничениями пассивного кроссовера (фильтра).
Bi-amping
Как насчет такого вопроса:
«Двухканальное усиление снижает нагрузку на усилители, поскольку они питают только ограниченные частотные диапазоны»?
Это было бы верно в конфигурации с настоящим двухканальным усилением, где частоты разделены между усилителями, но в пассивной среде оба усилителя получают сигнал полного диапазона от предусилителя и сбрасывают эту мощность в динамики независимо от того, подключен ли один из них на входы твитера или низкочастотного динамика. Единственное преимущество (и в лучшем случае минимальное) — это просто дополнительная мощность, предлагаемая вторым усилителем.
Наконец (и, возможно, самое главное), идея использования различных типов усилителей является реальной проблемой. Давно считалось, что идеальной ситуацией было использование мягкого, утонченного усилителя низкой мощности для ВЧ/СЧ (например, ламповый усилитель), + мощный (обычно каменный) усилитель для управления басом. Это действительно может привести к хорошему верху, середине и низу, но редко две разнородные звуковые характеристики двух разнородных усилителей хорошо совпадают в высоком качестве звука.
клеммы АС
В большинстве случаев я не фанат bi-amping усиления высококачественного аудио систем. Как мы уже видели, это может быть довольно сложная (не говоря уже о дорогой) модификация. Правильная реализация требует использования нескольких усилителей и отличного электронного кроссовера. Это требует обхода внутреннего пассивного кроссовера, который требует работы внутри акустики, и явно аннулирует вашу гарантию.
Sony SS-3300 клеммы
Существуют значительные расходы на аппаратное обеспечение: дополнительные усилители и кроссовер, не говоря уже о необходимости дополнительных кабелей. Кроме того, мы значительно увеличиваем сложность системы. Хотя это может дать существенные преимущества при правильной настройке, но в большинстве случаев слушателю лучше обойтись 1 усилителем, используя средства для обновления компонентов в системе.
клеммы АС
Вам нужен хороший усилитель для наушников, новый ламповый усилитель или отличный ЦАП, плеер, наушники, АС или другую звуковую технику, (усилитель, ресивер и т.д.) то пишите в ВК, помогу выгодно и с гарантией приобрести хорошую звуковую технику…
Не забывайте сохранять нас в закладках! (CTRL+SHiFT+D)
Если вы являетесь производителем, импортером, дистрибьютором или агентом в области воспроизведения звука и хотели бы связаться с нами, пожалуйста, свяжитесь со мной в ВК или по эл. почте: anl555@bk.ru
По всем вопросам Пишите мне на эл. почту: anl555@bk.ru или ВК https://vk.com/id104002989 или https://ok.ru/aleksandr.levchuk2
Что такое Bi-amping и Tri-amping и зачем это нужно в акустических системах
Содержание
Содержание
В мире акустики существует много способов повысить качество звучания. Простые — например, перестановка мебели в помещении для имитации басовой ловушки, и сложные, вплоть до использования экзотических материалов на производстве. А бывает и что-то среднее, требующее как участия производителя, так и пользователя. Расскажем о паре таких — Bi-amping и Tri-amping.
Проблемы динамиков
Но сначала надо разобраться зачем вообще это все понадобилось. Динамик — это сложная система со своими резонансами и способами их гашений.
И даже если бы динамик был идеальным, то его амплитудно-частотная характеристика все равно не была бы прямой из-за индуктивности катушки и особенностей излучения звука диффузором, которые упрощенно выражаются в параметрах Тиля — Смолла.
Проблемы возникают еще и из-за того, что диффузор динамика имеет некоторую массу и жесткость, а также сам по себе представляет колебательную систему.
Визуализация этого эффекта получила название фигуры Хладни.
Звук портят и другие причины. Например, если динамики слишком большие, то интерференция и дифракция звука делают АЧХ зависимой от расположения слушателя относительно колонок. Для нивелирования этих эффектов акустические системы собирают из нескольких динамиков в соответствии с их возможностями.
Проблемы пассивного кроссовера
Чтобы разделить звуковой сигнал на полосы частот, с которыми будут работать динамики, используют кроссоверы. Но их использование тоже имеет свои недостатки — это фазовые искажения и различное для каждой полосы групповое время задержки. Из-за этих искажений пассивные кроссоверы ограничены четвертым порядком. Более высокий порядок не только сложнее в производстве, но и дает слышимую задержку сигнала между полосами. Это не считая нелинейных искажений, вносимых ферритовыми сердечниками дросселей и электролитическими конденсаторами, которые применяются в дешевой акустике.
Пассивный кроссовер является дополнительным препятствием для демпфирования. Высокочастотным головкам это не страшно, потому что большую часть резонанса излучателя
в таких динамиках конструктивно гасят с помощью самого динамика, а вот в низкочастотном звене это может заметно влиять на качество звука.
Пассивный кроссовер, собранный даже из идеальных компонентов, все равно вносит заметные искажения в сигнал, который подается на динамики.
Для усилителей работа в широкой полосе частот грозит интермодуляционными искажениями, что выливается в появление новых частот, которых изначально в сигнале не было.
Пассивный Bi-amping
Это следующий виток в улучшении качества звука. В такой схеме оба усилителя воспроизводят полный диапазон частот и по-прежнему используется пассивный кроссовер. Но за счет того, что кроссовер создает дополнительное сопротивление в полосе частот, которые динамик не воспроизводит, ток уменьшается, а усилитель работает в чуть лучших условиях. Также улучшается импульсная характеристика системы за счет того, что второй фильтр находится
в отдельной цепи
Не путайте Bi-amping с bi-wiring. Внешне bi-wiring-подключение может выглядеть точно так же. Но даже если на самом усилителе специально выделена отдельная группа клемм для этих целей, оба провода все равно приходят на один усилитель.
Разница между бивайрингом и его отсутствием — это удвоенное количество проводов от усилителя к колонкам.
Колонки, которые можно подключать по схеме би(три)ампинга и бивайринга легко распознать по дополнительным клеммам и закорачивающими их перемычкам.
А в качестве усилителя для них могут служить как специализированные усилители
с поддержкой Bi-amping, так и ресиверы для домашних кинотеатров без поддержки биампинга, если продублировать сигнал на свободные каналы.
Активный биампинг
Наиболее продвинутая схема — с использованием активного кроссовера. В этом случае усилители не воспроизводят лишних частот, а динамик связан с усилителем без посредников.
Активный кроссовер в такой схеме имеет совершенно другие импульсные характеристики по сравнению с пассивным кроссовером в колонке. Современные устройства зачастую являются цифровыми процессорами с множеством настроек и позволяют не только разделять частоты по полосам, но и проводить индивидуальную настройку каждого динамика.
Обычные колонки со встроенным кроссовером непригодны к такому подключению без модификации. Но встречается такая схема гораздо чаще, чем может показаться на первый взгляд. Практически всегда сабвуфер в системах 2.1 подключается с помощью активного кроссовера и отдельного усилителя, хотя формально такая схема не считается Bi-amping.
Bi-amping — неотъемлемая часть высококачественных акустических инсталляций. Она позволяет достичь максимального качества звучания за счет улучшения импульсных характеристик и снижения интермодуляционных искажений. Все это способствует лучшему восприятию стереообраза.
Проект «Квинта». Настоящий Bi-Amping. Усилители, фильтры и АС с чертежами и подробностями
Содержание / Contents
↑ Предыстория
В общем-то восторга эти колонки у меня не вызвали, диффузоры 2ГД-40 были порваны, внутри колонок никакого звукопоглотителя. Думал, разве что 4 басовика мне пригодятся для чего-нибудь. Включил, послушал. Не понравилось, что при хорошей громкости они прямо кричат, режут слух, хотя мощность ещё не приближается к номинальной, АЧХ 2ГД-40, наверное, вся в резонансных пиках, да и всё-таки дырки в диффузорах сказываются.
Как водится, разные поделки у радиолюбителей не задерживаются, сделанное раньше разошлось, что-куда, по знакомым. Поэтому пришлось какое-то время слушать эти колонки на небольшой громкости. Я стал обращать внимание, что звук-то мне на самом деле нравится, он довольно живой, очень хорошо передаётся голос, т. е. среднечастотный диапазон. После появления на горизонте очередных S-90 для реставрации и при переключении на них, я чётко уловил, что не ошибся, голос у девяностых явно хуже. Призадумался.
Я давно знаю, что многие согласны с важностью среднечастотного диапазона, с тем, что у советских флагманов ощутимые проблемы с этим, что меняют 15ГД-11А на 5ГДШ-4 и в восторге. Но я никак не мог раздобыть таких, поэтому долгое время считал, что только импорт может помочь. Довольствовался, как я думал, удачными попытками переделок фильтров и доработок 15ГД-11.
Естественно после этого началась беготня и по-возможности беспристрастное изучение овальных малышей со всех сторон. Ну и, как бывает, друг давно просил собрать ему что-нибудь эдакое и готов был стать спонсором для покупки материалов и экспериментов. А что? Давай.
↑ На этот раз всё будет по-взрослому!
Решил не делать что-то наобум или просто повторяя готовое, а экспериментально обкатывать каждое решение.
Для начала, конечно, нужно было определиться, действительно ли 2ГД-40 заслуживает внимания, как достойный среднечастотник, поэтому пошли сравнительные прослушивания в т.ч. слепые, колонки возились к хорошим знакомым с системами на импорте, мнение было единодушным, «дедушкины» колонки очень не плохо поют, есть потенциал, если как-то приглушить кое-какие недостатки.
Друг, которому собирал, в слепом тесте абсолютно уверенно угадывал, когда играет S-90, а когда «дедушка». Ну я, естественно, ему сначала не говорил ничего, он сказал, что вот те, которые играют в этот момент явно лучше передают голос и многие инструменты, спросил какие играют, выяснилось, что это «дедушка»!
Далее во всех попытках он чётко называл колонки, которые играют в данный момент. Было уверенно определено, что слушать колонки с «овальчиками» ощутимо комфортнее. Хотя по правде сказать всё это уже было ясно и без «слепых заморочек», разница более чем уверенная.
↑ А действительно ли среднечастотник достойный?
Ну если 15ГД-11 называют среднечастотником, то да, более чем достойный. Но как быть с недостатками, крикливостью, например? Много литературы было перерыто.
Сразу скажу, проблема решена, уверен не идеально, но вполне удовлетворительно и чётко ощутимо на слух. Крикливость практически исчезла. Какие-то резонансы, наверное, можно ощутить лишь на громкости, которая сама по себе уже слишком большая.
Решение в акустическом и механическом демпфировании с помощью тщательной заклейки окон диффузородержателя и промазывании гофра диффузора демпферным составом. Изобретение не моё. Подобные вещи используются часто. Подробнее об этом чуть позже.
↑ Двухполоска или трёхполоска?
↑ Чем будем подпирать «овальчик» снизу?
35ГДН-1-4 (можно и 8-ми омный), а что? Неплохой басовик. Бесплатный! В некоторых публикациях предлагалось в колонках, содержащих этот НЧ (низкочастотный) динамик, работающий в паре с 15ГД11, удалять среднечастотник и превращать колонку в двухполоску, потому что будучи басовиком, этот динамик в принципе воспроизводит средние частоты не хуже (!), чем названный партнёр, а в некоторых промышленных двухполосках он работал аж до 5 кГц, что конечно не хорошо.
Но у нас должно быть всё отлично, так высоко ему работать не нужно будет, т. к. у нас нормальный широкополосный динамик сверху, но при этом и не нужно будет слишком сильно занижать частоту раздела, что позволит подальше отойти от резонанса 2ГД-40, что в свою очередь тоже полезно.
Итак, эта пара динамиков позволяет найти неплохой компромисс. Хорошо согласуются и по мощности, т. к. хоть мощность 2ГД-40 и не очень высокая, он гораздо чувствительней, его всё равно придётся давить. Так что возможности обоих динамиков по мощности будут использоваться вполне адекватно.
↑ Какой будет ящик, объём, параметры фазоинвертора?
Непривычно для себя я отказался от помощи разного рода программ. Решил пойти экспериментальным путём. Идеально просчитанная конструкция для конкретного одного динамика — это конечно же супер. Но иногда приходится соглашаться с тем, что лучшее — враг хорошего. Труд приносит больше радости, когда от него больше пользы другим. Поэтому конечно же хотелось, чтобы конструкция была более-менее повторяемая, нужно что-то средне-универсальное.
По разным источникам с учётом немалого разброса параметров было установлено, что средний оптимальный объём для 35 ГДН (25ГД-26 по-старому) лежит в районе 26-30 литров. Был сколочен экспериментальный ящик, поигрался объёмом, послушал. Теория и опыт других не врут, так мне показалось.
Фазоинвертор изготовлен телескопическим из ватмана, чтобы легко можно было менять длину, настраивался по колебаниям диффузора с помощью генератора резонансных частот и на слух (в списке литературы будет указан источник с описанием методики). Выбрано такое сечение трубы, чтобы воздух не создавал шума, ну в общем по науке. Тут же было проведено сравнение «по басам» с 50АС-106 и 25АС-109 (родственники по динамикам), полёт отличный, может и субъективно, но кажется промышленные ящики всё-таки не совсем оптимальны.
Также было проверено то, во что я раньше свято верил (можете убедиться по предыдущей статье о переделке 50АС-106): чем толще стенки ящика и чем он тяжелее, тем лучше. Как-то полюбил я слепой тест. В общем сразу к выводам: толщина стенки из МДФ в 16 мм является нормальной для данной конкретной конструкции, наращивание толщины, как я делал в прошлый раз, чего-то разительного на слух не даёт.
Зато укрепилось мнение о важности жёсткости, т. е. лучше идти не по пути утолщения и утяжеления, а по пути оптимального применения распорок и рёбер жёсткости в нужных местах.
Итак, ящик-фазоинвертор внутренним свободным объёмом для НЧ-динамика примерно 30 литров. Параллельно продумывалась общая концепция и дизайн, хотелось законченной конструкции.
↑ Как быть с разделительными фильтрами?
Каждый радиолюбитель стремится развиваться, поэтому много читает. Я тоже много читал. Книги, учебники, научные исследования некоторых фирм, статьи из Сети. Интермодуляция, несовершенство пассивных фильтров, напряг широкополосного усилителя и т. д. И т. п. Да и вообще, делал я уже сто раз пассивные фильтры, а активные ни разу. В общем решено: быть би-ампингу!
Ну наконец-то, картинки!
Вот она — общая концепция дизайна:
На этот раз подумал, что не плохо бы придумать название и логотип на колонки, ведь мы хотим по-взрослому.
↑ Чертежи, схемы, сборка
Как я и писал, ящик из МДФ 16 мм. МДФ выбрал, потому что качественную ровную и не гнутую фанеру сейчас трудно достать, а ДСП хоть и дешевле, но сыпется, ровные кромки легко повредить. МДФ к тому же легче обрабатывается. Как видно на чертежах, все стенки имеют рёбра жёсткости и по центру ящика есть распорка, выполненная воедино с боковыми, верхним и нижним рёбрами жёсткости, как рамка.
Такая конструкция, как показало прослушивание, хороша для низких частот. Результат такой же, как прошлый раз с метровыми 50-килограммовыми ящиками, только проще и дешевле. Совершенно нет бубнения, а также гудежа от фазоинвертора. Он выполнен снова в виде прямоугольника, просто пересчитал сечение получившейся при экспериментах трубы. Почему-то мне не нравятся круглые пластмассовые трубы в АС, кажется, что проще выполнять фазоинвертор в единой конструкции с ящиком. Может оказаться полезным перед изготовлением фазоинвертора проверить его настройку для конкретного динамика с помощью упоминавшейся методики. Я сделал одинаковые для обоих динамиков, особо не зацикливался, вроде всё хорошо.
↑ Функциональная схема активной части
Надеюсь схема вполне наглядна.
↑ Предварительный усилитель с блоком тембров
Тут нужно сделать ремарку. Все блоки собраны на отдельных платах и пронумерованы на схемах (Блок 1, Блок 2 и т. д.).
В конце будет дана схема соединений между блоками, в которых нумерация блоков будет соответствовать этой и приводимым далее схемам.
Приведённая схема с разработанной под неё платой является полным универсальным предварительным усилителем, к которому может подключаться любой мостовой пассивный регулятор тембра (а может и не подключаться) и включает в себя большой набор функций: регулировка баланса, приглушение звука на 20 дб кнопкой, оперативное отключение регуляторов тембра.
Я не стал использовать эти функции в данных колонках, но и плату со схемой переделывать не стал, просто не запаял «лишние» детали и куда надо поставил перемычки. Тут полная свобода действий, нумерация деталей на платах соответствует нумерации на схемах, так же как и нумерация контактов, всё проверено, легко разобраться.
ОУ могут быть практически любые, например TL072. Я применил OP275, малошумящие, при их использовании лучше использовать конденсаторы на 8,2 пф, которые на схеме пунктиром подключены к резисторам обратной связи. Резисторы R33, R35 применяются в качестве защиты от КЗ или большой ёмкостной нагрузки, если данный ПУ будет использован как самостоятельная конструкция. В данном случае они не нужны.
Делители R19, R20 и R15, R16 нужны только в случае использования функции «линейная АЧХ», чтобы при отключении регулятора тембра резко не поднималась громкость. Также и резисторы R6, R7, R9, R10 в нашем случае не нужны.
↑ Активный фильтр
Фильтр 3-го порядка. Частота раздела выбрана около 800 Гц, чтобы, как я уже писал, на пару-тройку октав отойти от резонансной частоты СЧ-ВЧ (средне-высокочастотного) динамика и не давать слишком высоко работать НЧ динамику. Подумалось, что это нормальный компромисс. Для расчётов активного фильтра я применил программку, любезно предоставленную всем желающим уважаемым Игорем (Аудиокиллер). Здесь резисторы R10 и R11 нужны только при использовании этого кроссовера как самостоятельной конструкции.
↑ Усилители мощности
Применил TDA2050, вполне нормальный вариант при правильной разводке. Хотелось по-началу что-нибудь дискретное, например мой любимый усилитель с параллельным повторителем. Но я как-то переболел перфекционизмом и не считаю теперь эту микросхему недостойной. Тем более, что она реально неплохо играет. Усилители одинаковые для обоих полос усиления. Делитель R1, R3 нужен для согласования динамиков по чувствительности, если им не требуется повышенное выходное сопротивление усилителя. В нашем случае этот делитель не нужен (подробности далее).
↑ Блок питания
Применены стандартные советские трансформаторы ТП30-2 (либо ТП30-8). Их мощности для питания одного стерео канала хватает вполне. Водились такие, например, в кассетных деках Вега МП-122С и ещё в каких-то аппаратах. Печатных плат для БП не разрабатывал, просто прорезал фольгу резаком где надо.
↑ Плата защиты динамиков
Стандартный узел защиты АС от постоянного напряжения и задержки подключения для любого стереофонического усилителя. Раньше применялся в промышленном усилителе ЛАСПИ-005. Работает замечательно. Я только добавил индикацию срабатывания реле и безаварийной работы. На плате оставлено место для разводки под любое реле, которое есть в наличии.
Резисторы R6, R9 подбираются экспериментально, в зависимости от типа светодиодов. Я использовал цепочки светодиодов. Всё это не принципиально. Этот узел применён больше для устранения каких-либо щелчков и «бумканий» при включении-выключении.
↑ Сетевой фильтр
Думаю это правило хорошего тона для законченной конструкции.
↑ Итак, приступим к сборке!
Собирал с помощью столярного ПВА.
На этих фото видно внутреннюю структуру ящика, распорки и ребро жёсткости на задней стенке. Задний выделенный отсек нужен для размещения сетевого фильтра, БП и усилителей мощности, а передний — для всего остального.
На этом фото видно, что объём для СЧ-ВЧ динамика изолирован склеенными в два слоя кусочками ДВП, образуя коробку, глухим этот отсек станет после наклеивания второй боковой стенки. Перед установкой динамика он будет набит ватой.
Перед приклеиванием второй боковой стенки разместил вату в марлевых мешках на глаз по объёму так, чтобы не загородить проход фазоинвертора. Заложил проволоку для протяжки необходимых проводов между отсеками, ящик ведь станет глухим и не разборным.
Склеил, отшпаклевал, отшлифовал, загрунтовал, покрасил переднюю часть, чтобы не просвечивала через будущий гриль. На одном из фото видно в днище ряд отверстий — это вентиляция для заднего отсека, там ведь будет трансформатор.
Рамка для гриля, крепится на шкантах диаметром 8 мм, которые вклеены в рамку, а в отверстия в ящике вставляются с трением. В магазине увидел штучки для наметки соосных отверстий в сочленяемых шкантами деталях. Предварительно насверлил глухие отверстия в рамке, вставил туда эти металлические штучки с шипами, приложил рамку к ящику, надавил и получил точную разметку.
Обтяжка тканью «стреч-вискоза». Всё стянул нитками, по краю прошёлся ПВА (сначала пробовал «Моментом», не очень удобно), после высыхания клея, поработал острым сегментным ножом. Вот и готово. В конце видно, что фото идут не в хронологическом порядке (ведь я, кажется, уже покрасил переднюю часть ящика, чтоб не просвечивало).
Ящики обклеил серой матовой плёнкой Oracal. Хорошая плёнка. Прикрутил ножки, купленные в радиотоварах. Хотя с шипами было бы лучше, решил, что когда-нибудь будут стойки для этих колонок и уже сами стойки будут развязаны от пола шипами.
↑ Задние панели
↑ Передние панели
Панели сначала покрасил аэрозольной «серебрянкой», затем распечатал надписи на прозрачной самоклеющейся плёнке для принтеров. Наклеил цельным куском на панель поверх краски. Плёнка немного не доходит до краёв панели, сверху прошёлся бесцветным аэрозольным лаком, защитив надписи от истирания и плёнку от отклеивания.
Логотип мне придумала и нарисовала сестрёнка.
↑ Электронная начинка
Думается, здесь всё понятно.
↑ Доработка динамика
Сами динамики у меня 3ГДШ-2-8 новые, я их купил в магазине радиотоваров, на витрине ничего не значилось. Просто спросил, есть ли таки, оказывается есть, дешёвые, да и ещё на моих экземплярах указано, что они 2008 года производства. Неужели их до сих пор производят и где-то применяют? В новых трамваях для трансляции? Так и не понял.
Для доработки нужно взять кусочек вот такого материала:
Это вибропоглотитель, используемый при акустической обработке кузовов автомобилей. Иногда его называют «Вибропласт», есть с надписями STP. Но это всё не принципиально, они все очень похожи.
Нам не нужен алюминиевый слой, нам нужна чёрная липкая масса. Это очень похоже на старый так называемый «Герлен», только тот был какой-то коричнево-сероватый, светлый. Это не суть. Всё работает. Нам ведь нужно демпфирование резонансов. Так вот, берём керосин и растворяем в нём эту чёрную массу.
Чтобы растворить, приходится повозиться, потолочь массу, растирать её в керосине, пока не получится жидкая кашица. Этот состав нужно нанести нетолсто с помощью тонкой кисточки через окна диффузородержателя с внутренней стороны на гофрированную часть диффузора по всему эллипсу. Точно так же и с лицевой стороны диффузора. Пусть высыхает.
Дальше нужно взять любой плотный материал, подобный войлоку. Я нашёл какой-то кусок искусственного материала, используемого при черновой обивке мебели. Очень похож на синеватый ватин, но плотнее. Вырезаем кусочки нужной формы и с помощью контактного клея «Момент», соблюдая технологию работы контактными клеями, заклеиваем окна диффузородержателя.
К сожалению не сделал фото этой операции, попробую словами: то окно, в котором размещена панелька с контактами я тоже заклеил полностью вместе с контактами, только сделал маленькие прорези, чтобы контакты как бы проткнули материал и торчали из него для подпайки проводов. После этой операции диффузор при надавливании на него должен начать немного «сопротивляться» и так же с некоторой «неохотой» возвращаться на место.
↑ Согласование динамиков по чувствительности
Чувствительность динамика 2ГД-40 на 6-8 дб выше чувствительности 35ГДН-1-4, значит на эту величину нужно ослабить уровень сигнала, подаваемый на СЧ-ВЧ динамик. Разница в сопротивлении динамиков (у 2ГД-40 оно 8 Ом) уже даёт нам ослабление на 3 дб, остаётся «додавить» около 5 дб.
Это можно сделать до усилителя мощности. Я так и сделал вначале, делитель поставил на вход усилителя. Но при изначальной отработке конструкции (ящики, динамики, частота раздела) я использовал пассивный разделительный фильтр, где чувствительность согласовывалась резистором, включённым последовательно. Так вот, при пробных запусках сразу же выяснилось, что звук не тот, не такой как при первых испытаниях с пассивным фильтром.
Неужели активное деление хуже? Не может быть! Стали разбираться. Что ещё изменилось, кроме того что мы убрали довольно несовершенный пассивный фильтр? Ну да, изменилось выходное сопротивление усилителя по отношению к динамику, ведь теперь нет и последовательного резистора!
А ну-ка попробуем убрать делитель со входа усилителя СЧ-ВЧ и вернём резистор последовательно динамику. О да, вот оно! Тот самый звук! Как оказалось, 2ГД-40 работает лучше от усилителя с повышенным выходным сопротивлением. Тут резистор как раз кстати. Резистор должен быть около 6 Ом. Естественно возникла мысль об ИТУНе (источник тока управляемый напряжением) для СЧ-ВЧ, но проверять я эту версию не стал, был доволен результатом так, что как-то лень стало. Поэтому ничего не могу сказать по поводу ИТУН.
К НЧ динамику претензий не возникло вообще, видать ИНУН (источник напряжения управляемый напряжением) и низкое выходное сопротивление для него действительно самое то.
Что же было не так в звуке? Что изменилось? Хм. Сказать могу однозначно вот что: без резистора звук был, как казалось чистым, но почему-то утомлял, был более резким. Очень похожий эффект я однажды почувствовал с усилителем, который имел лёгкое возбуждение на ВЧ, звук так же был вроде бы и хорошим и чистым, но утомлял. Но в данном случае никакого возбуждения, чувствительный осциллограф с полосой в 50 МГц имеется.
↑ Соединение блоков между собой. Разводка общего провода и питания
Результатом такой разводки служит полное отсутствие фона и каких-либо проблем. Думается это неплохой показатель, если учесть, что выпрямитель у нас общий для всех узлов. Безусловно многие, как и я, изучали этот вопрос и знают про разводку звездой. В некоторых источниках такой способ преподносится как панацея, другие источники не столь категоричны.
Практика показала, что слепое следование «звезде» без понимания принципов может даже ухудшить ситуацию, т. к. нельзя просто взять и всё, что идёт на общий провод соединить звездой. Я уже в третий раз убедился, что, например, цепь обратной связи в усилителе должна быть подключена к сигнальной земле, а не к силовой, при этом она должна быть соединена с ней именно на плате, коротким проводом, её нельзя вести отдельным проводником к «мекке» в блоке питания: в двух случаях я из-за этого получил возбуд (высокочастотное самовозбуждение), в одном — фон.
Если вдуматься в общие принципы разводки: отсутствие земляных петель, отсутствие общих участков протекания сигнальных и нагрузочных токов и как можно меньшие площади контуров прохождения тока, то можно понять, что они во многом противоречивы и не может быть единого «лобового» решения для любой конструкции, даже метод разводки звездой не является таковым решением. Всегда приходится искать некий компромисс.
Хотя я уже понял принципы и если можно так сказать «приручил звезду», наиболее простым (требующим меньше квалификации) и удобным для практики мне показался метод разводки шиной, при котором все узлы нанизываются на линию питания (общий провод в том числе) последовательно, как бусы на нитку, при этом самым близким к БП по проводу должен быть самый мощный узел.
Шина или провод земли должны быть, конечно, как можно меньшего сопротивления, но фанатеть смысла нет. Каждый узел должен иметь развязку по питанию в виде RC-фильтра. Резисторы R2 в усилителях мощности служат для развязки земель, уменьшения тока из-за образующихся петель.
Земляная петля образуется по пути: земля блока питания — стабилизатор 15 В — общий провод питания кроссовера — выходная земля кроссовера — входная земля усилителя мощности — общий провод питания усилителя мощности — снова земля блока питания.
Я вообще не стал впаивать эти резисторы и петля таким образом не образуется.
Всё получилось хорошо, однако при таком способе очень важно следить, чтобы входные земли усилителей мощности были надёжно связаны с выходом кроссовера, а тот в свою очередь с землёй БП, иначе если контакт пропадёт, то могут выйти из строя TDA2050.
Замыкания петли можно избежать и другим способом: в УМНЧ (усилитель мощности низкой частоты) R2 так же не впаивать, в УМВЧ (усилитель мощности высокой частоты) вместо R2 запаять перемычку, схема соединений остаётся та же, только экран со стороны кроссовера не подпаивать к контакту 9. Входные земли обоих усилителей мощности должны быть связаны через контакты Х2.
Этот способ должен быть безопаснее.
В каких-нибудь других вариантах этой конструкции может оказаться, что лучше подключить провода питания стабилизатора 15 В не к контактам питания УМВЧ, а сразу к основному БП. Об общих принципах разводки земли можно почитать в [5], [8] и [9].
Ну вот кажется и всё.
↑ Запуск. Прослушивания. Сравнения. Радости. Впечатления
Ну, в общем что сказать? Результат реально достойный, сделал эти АС уже 1,5 года назад, но до сих пор отойти не могу, уехали они к другу, а я всё никак не соберу себе такие-же.
Себе решил, правда, сделать двухполосный усилитель отдельным блоком и не на микросхемах. Может быть даже лучше всё сделать отдельными блоками для универсальности: предварительный усилитель, перенастраиваемый кроссовер, усилители мощности, т. к. би-ампинг реально порадовал и можно будет поиграться с разными вариантами колонок даже.
Нет нет, конечно это не что-то лучшее в мире, но правда нестыдно и несамонадеянно называть результат «хорошим звуком». Эти колонки звучат лучше, чем те, что я описывал в статье про «новое рождение 50АС-106».
В басовом диапазоне меня и озадачило и порадовало, что теперь не нужно строить «шкафы» весом в «тонну». Но шипы всё-таки нужны.
Я сначала хотел описать свою беготню со сравнительными прослушиваниями. Какие колонки победили, какие проиграли. Но что-то мне эта идея перестала нравиться. Лучше сказать что-то более продуктивное. У меня крайне маленький описательный багаж, я либо не слышу никакой разницы, не вылавливаю каких-нибудь нюансов, либо сразу слышу, что вот такой-то аппарат звучит отлично. Оцениваю звук всего тремя вариантами:
1) Звук плохой. Воспринимается как грязный, утомляющий. Сюда относится и случай с урезанным частотным диапазоном.
2) Звук нормальный или хороший. Вроде бы и всё в порядке, но если сделать по-громче, быстро устаёшь.
3) Звук отличный. Воспринимается как чистый, не утомляет при любой разумной громкости прослушивания.
Так вот, в данном случае по-моему всё максимально приближается к варианту «отлично». У друга, для которого они предназначались, вообще был неописуемый восторг.
↑ А как же двухполосное усиление? От него-то есть толк?
Есть! Звук чище чем, с пассивными фильтрами. В общем плане в слепую на музыке разного характера не всегда удавалось узнать би-ампинг, но существенно часто. Настолько существенно, что для меня оно того стоит. А вот в плане именно басового диапазона со струнными инструментами (контрабас, бас-гитара) я узнаю би-ампинг почти на 100%, очень хорошо различаются эти звуки. Как-то так.
↑ А почему нет измерений, графиков, характеристик?
Потому что я уверен в эффективности научного метода и в предсказательной силе хорошей теории. Я думаю, что в данном конкретном случае было совершенно бессмысленно что-то измерять. Мне, например, и так понятно, что АЧХ далеко не идеальна. Явно слышимые резонансные проблемы были устранены. То, что АЧХ не слишком страшная понятно по сравнительным прослушиваниям.
Я не брезгую чужим опытом и не хочу заново открывать Америку. Например, по активным фильтрам всё очень неплохо изложено в разной литературе, хорошо измерено и изложено.
При выборе объёма ящика я суммировал и испытал опыт, наверное, десятка других людей, специалистов в этой области, а используемые динамики, что НЧ, что СЧ-ВЧ, давно уже не тёмные лошадки.
Форма ящика, расположение динамиков и конструкция, насколько я смею судить, вполне соответствуют теоретическим выкладкам.
Характеристики усилителей также известны от самого производителя. Как мне думается, в случае выбора би-ампинга, при котором фильтры работают в «тепличных» условиях и результат не зависит от мало предсказуемых параметров конкретных динамиков, радиолюбителю следует лишь избежать грубых ошибок в конструкции. Тогда результат целиком будет зависеть от параметров конкретных компонентов и динамиков.
В этом, по-моему, и есть самое важное преимущество би-ампинга для радиолюбителя (талантливые и очень опытные инженеры конечно же и с пассивными фильтрами могут добиться супер результата).
К применённому ОУ у меня претензий нет, к микросхемам тоже. Что можно улучшить в басовом диапазоне при использовании 35 ГДН, мой ограниченный объём знаний не позволяет мне увидеть, на слух всё нормально и получше чем в промышленных конструкциях с такими же динамиками. К тому же комната для прослушивания может изменить всё, что я наизмеряю.
Ну а как повлиять на параметры СЧ-ВЧ динамика, даже если я и увижу существенную кривизну при измерениях? Все доступные мне в домашних условиях методы я уже применил. Так что, я уверен, если нужно лучше, то это будут уже совсем другие компоненты и динамики.
Одна компания в слепых тестах исследовала корреляцию субъективных оценок с объективными параметрами: люди действительно отдают предпочтение ровной АЧХ, только колонка для достижения хорошего результата в конкретной комнате должна иметь возможно более ровную вне осевую АЧХ, вплоть до 45 градусов. Более того, человек воспринимает звук колонки в комплексе с комнатой. Таким образом корректировать нужно не колонку в безэховой камере, а звуковое поле в точке прослушивания в конкретной комнате существенно многополосным графическим или параметрическим эквалайзером, а для этого нужно нормальное измерительное оборудование.
Радует только, что выше 500 Гц влияние комнаты сильно снижается. Все эти соображения побудили меня удовлетвориться лишь лобовыми сравнительными прослушиваниями у себя и друга (по возможности слепыми, чтобы скомпенсировать свою внушаемость) и поставить оценку: «очень даже не плохо, мне и моим друзьям нравится, особенно с учётом затрат».
Допускаю, что кому-нибудь из читателей будет интересно, может быть кому-то тоже понравится, буду только рад.
Кстати, в би-ампине есть ещё одна прелесть: он позволяет «сшить несшиваемое», в наше время можно встретить широкополосные импортные динамики с великолепными характеристиками до самых высоких частот, но с чувствительностью под 82-84 дБ, это низко даже для басовика и согласовать более чувствительный НЧ-динамик с таким ШП-динамиком пассивными методами не реально, а идея применения таких динамиков очень заманчива. И тут многополосное усиление — настоящее спасение. Эта идея может пригодиться тем, кому КПД системы не важен и кто не идёт на компромиссы в стремлении к классному звучанию.
↑ Файлы
↑ Google SketchUp
↑ Что полезно почитать?
Искренне надеюсь, что не утомил. Проект длился почти 2 года, сборка окончательного варианта заняла 4 месяца вечерами.
Спасибо за внимание!
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать
Опробовано в лаборатории редакции или читателями.