25. Конструктивные элементы систем и материалы

При постройке акустической системы некоторые элементы радиолюбителю приходится изготовлять самостоятельно. К ним относятся обычно футляр, передний щит (экран), задняя стенка, акустические перегородки, резонаторы и некоторые другие.

Для изготовления используются самые различные материалы, поэтому здесь мы рассмотрим особенности некоторых конструктивных элементов Hi-Fi акустических систем и дадим рекомендации по выбору материалов для них.

Футляр акустического агрегата "открытого" типа обычно изготовляется из многослойной фанеры. В принципе его можно делать из досок, однако в этом случае при усыхании неизбежно значительное коробление его стенок и появление в них трещин. Мы рекомендуем во всех случаях фанеру.

Фанера должна быть предварительно хорошо просушена и выдержана по возможности большее время, лучше всего 1-2 месяца. За это время часть листов может покоробиться, поэтому после выдерживания нужно отобрать наиболее ровный лист.

После вырезания заготовок, выпиливания шипов и подгонки всех стенок будущий футляр разбирают и фанеруют каждую плоскость обязательно с двух сторон, иначе после окончательной сборки футляр "поведет". При сборке футляра нужно добиться того, чтобы его каркас без переднего щита и задней стенки был надежно склеен и не перекашивался даже от приложения значительных перекашивающих усилий. В случае необходимости стенки футляра нужно скрепить изнутри по углам дополнительными брусками.

Мы умышленно так подробно говорим об этом, так как дальнейшую работу можно производить только после того, как будет окончательно собран каркас.

Передний щит^* также может быть изготовлен из фанеры, однако для систем "открытого" типа мы рекомендуем изготовлять его из отдельных брусков "музыкальной" ели.

^* (Подробнее описание конструкции переднего щита можно найти в книге Г. С. Гендина "Высококачественные любительские усилители низкой частоты", изд. 2-е, изд-во "Энергия", 1968.)

Для предотвращения многократных отражений звука в самом футляре всю его внутреннюю поверхность нужно обязательно оклеить звукопоглощающим материалом. Лучше всего для этого применить рыхлый войлок или специально сделанные стеганые ватные листы в марлевых мешках. Можно, в крайнем случае, применить обычный ватин или толстое шинельное сукно. Микропористая листовая резина и пенопласт для этой цели непригодны.

Перфорированная задняя стенка (или решетка) служит для защиты громкоговорителей и других узлов, находящихся внутри футляра (например, разделительных фильтров) от механических повреждений. Она должна свободно пропускать звуковые волны из агрегата.

В системах открытого типа автор использует несколько необычную конструкцию задней стенки. Он применяет для ее изготовления фигурные литые упаковочные прокладки из-под яиц, имеющиеся в любом продовольственном магазине.

С более гладкой стороны прокладки нужно острым ножом срезать все выступы, и этой же стороной приложить оставшуюся ее часть к фанерной заготовке задней стенки с внутренней стороны. Там, где после срезания выступов в прокладке оказались отверстия, нужно проделать отверстия и в задней стенке футляра.

После вырезания отверстий в задней стенке и окончательной подгонки заготовленных картонок-прокладок (а их обычно требуется 3-4 шт. на один футляр), заднюю стенку обтягивают изнутри редкой марлей, приклеивая ее только по краям, и красят вместе с марлей темной морилкой.

После тщательного просушивания фанеры к ней изнутри окончательно приклеивают картонные заготовки. В результате такая задняя стенка, свободно пропуская звуковые волны из футляра через отверстия, в то же время хорошо рассеивает их внутри футляра. На рис. 62 приведена фотография такой собранной задней стенки и ее заготовок.

Рис. 62. Конструкция задней стенки акустического агрегата открытого типа с рассеивателем звуковых волн

Футляры акустических агрегатов "закрытого" типа изготовлять гораздо проще. В этом случае почти не имеют значения ни форма, ни размеры футляра, ни материал, из которого он сделан. Лучше всего такой футляр делать из древесноволокнистых, древесностружечных, древесноопилочных плит, досок деревьев лиственных пород или толстой (12-20 мм) фанеры.

Ящик собирают глухим, пятистенным, на шипах с посадкой на столярный или казеиновый клей, без переднего щита. Всю внутреннюю поверхность ящика оклеивают листовой микропористой резиной толщиной 8-12 мм, а затем заполняют хорошо разрыхленной ватой, ни в коем случае не утрамбовывая ее и не старясь уместить в футляр побольше ваты. В данном случае большое количество ваты совсем не улучшает качества звучания.

Громкоговорители перед установкой на щит помещают в марлевые мешки, которые со стороны магнита собирают в пучок и завязывают или зашивают нитками. Марлевый мешок с задней стороны громкоговорителя должен быть достаточно сильно натянут, чтобы он не промялся ватой и не коснулся мембраны (конуса) громкоговорителя, когда передняя стенка будет установлена на место.

В отличие от систем открытого типа, здесь съемным является передний щит. В процессе сборки он привинчивается к футляру с помощью шурупов.

Раньше мы упоминали о резонаторах, необходимость в которых может возникнуть при налаживании акустического агрегата открытого типа при наличии значительных провалов в частотной характеристике агрегата на отдельных частотах.

Самый простейший резонатор может быть изготовлен из отрезка пластмассовой или металлической трубы, настроенного на нужную частоту. Настройка может производиться и вне агрегата, на лабораторном столе.

Кусок трубы диаметром 30-100 мм (в зависимости от частоты) наглухо закрывают с одной стороны (лучше всего приварить плоское дно из того же материала), устанавливают вертикально на столе, подносят к его открытому краю громкоговоритель небольшого размера, подключенный к звуковому генератору, и при очень небольшой громкости плавно изменяют частоту генератора.

При совпадении частоты генератора с собственной частотой внутреннего объема резонатора громкость звука заметно возрастает.

Для настройки резонатора на нужную частоту в него понемногу доливают воду. При этом резонансная частота повышается. После точной настройки измеряют высоту резонансной полости от поверхности воды до верхней кромки трубы и, вылив воду, отпиливают лишнюю часть трубы. Настроенный резонатор наглухо прикрепляют к днищу агрегата в вертикальном положении.

Особо следует остановиться на акустических разделителях и перегородках, нередко применяемых в многополосных акустических системах.

При отсутствии таких разделителей и неоптимальном расположении громкоговорителей не всегда удается получить чистое раздельное звучание отдельных инструментов и их групп, несмотря на наличие электрических разделительных фильтров.

Объясняется это взаимной акустической связью громкоговорителей, относящихся к разным частотным группам.

Так, например, колебания конуса мощного низкочастотного громкоговорителя через воздушную среду передаются на легкоподвижный высокочастотный излучатель. При этом на его колебания, обусловленные подводимым высокочастотным электрическим сигналом, накладываются паразитные низкочастотные. В результате он начинает излучать не чистый ВЧ сигнал, а сигнал, модулированный низкой частотой. Возникают так называемые интермодуляционные искажения.

Чтобы избежать этого, в хороших агрегатах изолируют небольшую часть внутреннего объема футляра, внутри которого расположены ВЧ излучатели. Такую изоляцию можно осуществить двумя способами.

В первом случае на щит устанавливают полый открытый с двух второй металлический стакан (отрезок трубы) таким образом, чтобы ВЧ излучатель оказался внутри стакана, как это показано схематически на рис. 63. Задняя часть трубы должна быть открыта, для чего в задней стенке футляра делают отверстие по диаметру трубы.

Рис. 63. Конструкция акустического агрегата с экраном-волноводом для высокочастотного излучателя

На каждый ВЧ громкоговоритель надевается отдельный стакан, причем желательно внутреннюю и наружную поверхности каждого из них оклеить звукопоглощающим материалом. Размеры стакана выбирают с таким расчетом, чтобы он случайно не оказался резонатором в рабочем диапазоне ВЧ излучателя, особенно на частоте собственного механического резонанса последнего.

По другому способу ту часть внутреннего объема агрегата, где расположены ВЧ излучатели (обычно ¹/₄-¹/₅ часть по высоте), отделяют от остального объема глухой фанерной перегородкой, оклеенной с двух сторон звукопоглощающим материалом. Еще лучше вместо фанеры использовать тонкий листовой пенопласт.