带有声学迷宫的简单扬声器。方案、说明

带有声学迷宫的简单扬声器。无线电电子电气工程百科全书

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扬声器声学设计的多种选项使您能够在不同程度上实现电气路径的可能性。无线电爱好者中最普遍的是“封闭盒”和“反相器”等设计 - 它们制造起来非常简单。不太常见的是，使用无源辐射器、声阻抗板 (PAS) 的声学设计，也很少使用声学迷宫。其设计存在一些复杂性。本文提出了一种带有声学迷宫的扬声器的描述，据作者称，该扬声器成功地结合了易于制造和良好的声音工程参数。

迷宫是安装在扬声器外壳中的一系列内部隔音板，形成之字形通道，声音振动通过这些通道从头锥体的后侧传递到迷宫的出口。如果该“通道”的长度在最低频率下接近 X/2（50 Hz X/2 = 3,4 m），则来自迷宫出口的辐射将与来自正面的辐射同相扩散器的。换句话说，迷宫改善了音频范围的低频部分的再现。迷宫式的另一个优点是扩散器的后侧几乎将声音振动发射到开放空间中，从而消除了压缩以及低音扬声器谐振频率的相关增加。相对较短的迷宫腿（比 X 小得多）可防止驻波的形成，并用吸音材料覆盖它们，就像 EAS 一样。迷宫通道的横截面积通常制成接近扩散器的面积。

多年来，设计师一直致力于打造具有圆形指向性的扬声器。回想一下，该特性取决于比率 1/X，其中 1 是扬声器的线性尺寸。在尺寸为 I 的盒子中，在比率为 1/X s 1 时（即频率不高于 1 kHz），方向性特性的宽度约为 ±50°，对于比率为（1/X - 10 （即，在 20 kHz 左右的频率下）- 小于 ±20°。

为了扩大扬声器在较高声音频率区域的辐射方向图，即使在战后几年，也有人建议使用散射光栅和声透镜。尽管制造此类设备存在困难，但仍有一些公司（例如 AIWA）使用它们。然而，解决获得扬声器的圆形指向特性的问题是完全且简单的。直到最近，借助安装在垂直定位的射频头对面的散射锥体 [1-3]。

圆形指向性特性使您能够在整个频段上获得水平面内均匀的声场。在这样的“空间”声音中，立体声效果区域显着扩大。

鉴于上述情况，开发了一种具有声学迷宫的DIY扬声器。其主体不需要厚的胶合板。也不是刨花板，从内部粘贴了稀缺的吸音材料。它采用刚性抗振圆柱体的形式制成，可排除其壁的任何振动。安装有气缸盖的气缸剖面如图 1 所示。 XNUMX.

带声学迷宫的简单扬声器

扬声器使用低音扬声器头 16 - 35GDN-1-4，中音扬声器头 8 - ZOGDS-117（也可以是 ZOGDS-1-8）。 HF 3 - 6GDV-4-8。中频模块10和低音扬声器模块15的圆柱体由壁纸粘合而成。它们的壁总厚度为 10 毫米。通过将胶合板胶合板粘合在主体内，增加了圆柱体的刚性，低音和中音头固定在其上，并且分段 17（图 2）相对于彼此旋转 180° 并形成声学迷宫。对于低音和中音头的声学阻尼，使用由人造羊毛制成的 5...6 毫米厚的软毡。它由非织造材料研究所（Serpukhov）制造，名称为“针刺隔热隔音织物”（TU-RF17-14-13-127-95），在五金店出售。使用这种材料可以显着平滑低音和中音头的频率响应。

带声学迷宫的简单扬声器

内盘由厚度为16毫米的胶合板（可以使用刨花板）制成（扬声器的顶板1和底部底座19，盘9用于安装中音头8和中音单元的底座10，盘13用于固定低音头 16）和 10 毫米（声学迷宫的部分 17）。在扬声器外壳的下底座19（图3）中，钻有22个直径为20mm的孔18，用于输出声音振动，之后将拉伸织物粘合到其上，其执行PAS的功能。

带声学迷宫的简单扬声器

圆盘和段在车床上车削或用刀具切割 [4]。圆盘 9 和 13 上开有孔，用于安装低音和中音头。从下面，借助螺钉，将尺寸为 25x10x4 毫米的金属矩形固定在其上。在这些矩形的中心有螺纹孔，将齿条 7 和 12 拧入其中，通过橡胶垫圈将磁头固定到磁盘上。

按此顺序组装扬声器。首先，由段 17 安装迷宫的“架子”，段 18 之间的距离用直径为 10 mm 的金属衬套 17 固定。在其下方需要放置致密的橡胶垫圈，在可能的情况下提供张力。在组装之前，将迷宫11的各段粘贴在毛毡上，在毛毡中切出直径为12…18mm的孔，使得衬套13直接放置在迷宫的材料上。固定迷宫的“架子”和LF室的圆盘XNUMX之间的距离，临时安装所需高度的工艺带，该工艺带从瓦楞纸板上切下并卷成圆筒。

在段 17 以及圆盘 9 和 13 上钻孔以穿过信号线后，您可以开始组装低频室 15。为此，迷宫的“架子”与圆盘 13 和固定它的纸板圆柱体一起，上面贴了一层厚纸。然后组装中音室10，在其底座9和盘上预先粘上一层毛毡，然后再贴上一层毛毡，用小钉子将其固定在多个地方。该隔间中的底座与盘之间的距离也用纸板圆筒固定，并且隔间上贴有一层厚纸。将以此方式制备的中频隔室放置在“whatnot”下段下方70毫米的距离处（也使用一条科技纸板），并在隔室10和15上粘上另一层厚纸。当这层干燥后，整个圆柱体都用壁纸覆盖，逐渐将壁厚增加到 10 毫米。

对于一个扬声器，大约需要 2 ... 3 卷 11 m 长的壁纸和 3 ... 4 升 PVA 胶。每层胶合层都应干燥良好。涂胶结束时，将圆筒的上下不平整端部小心地剪掉。然后用钢锯切割隔室10。

在组装扬声器之前，必须在隔室10和15的所有内侧粘贴一层毛毡11。随后的层(其数量如图1所示)用小钉子加固。另外，隔室10的整个内部容积均匀地填充有松散的脱脂棉(100..150g)。从图中可以清楚地看到进一步的组装。 1. 上部机架12有M5螺纹的柄部，其上安装中音室10。安装架7和12下方必须放置橡胶垫圈。隔室10也通过垫圈固定，为此，在其毡盖(图1中未示出)上预先切出相应直径的孔。

散射锥 5 和 6 可由硬铝加工而成或由胶合板制成，如 [1] 中所推荐。它们的直径应超过相应头的隔膜直径 20...30 mm。圆锥体6的母线与水平面之间的角度为45°。齿条4具有螺纹杆，其上安装有锥体6（锥体5被胶合）。 HF头3安装在具有机架4的2个柄的机架上。扬声器的顶板1用螺钉附接到相同的机架上。

扬声器外壳(隔室10、15和21)上粘贴有某种装饰材料，例如自粘膜或人造革。出音孔上覆盖有弹性塑料网。网与装饰材料之间的接缝用布带或皮带14封闭。

分离过滤器放置在圆柱形隔室21中，也由纸粘合而成。关于它们应该说更多的细节。通常在低音和中音头之间的分频滤波器中，包含一阶滤波器，仅由电容器组成。假设这已经足够了，因为中音头的低频和高频频率响应自然下降。然而，一阶滤波器（尤其是在高信号功率下）可能会导致互调失真，因为过滤不良的低频信号在到达中音头时会加热其音圈。因此，线圈的电阻随着未滤波的低频信号的振荡频率而变化。结果，流经中音头线圈的电流将被该信号调制，从而导致互调失真的出现[5]。因此，在所提出的分频滤波器中，不仅使用低通和高通滤波器，还使用限制中音头范围的带通滤波器。滤波器方案如图 4 所示。 500.其部分的频率为5000和1赫兹。过滤器安装在玻璃纤维印刷电路板上。电容器C76（K1P-2）和C73（K16-21）通过软垫片与电路板隔离以减少振动，电感器的框架为橡胶垫圈。微调电阻器 (TPB) 的轴被引至隔室 XNUMX 的下底。

带声学迷宫的简单扬声器

没有测量扬声器各个部分的频率响应，因为所应用的头和滤波器的功能是众所周知的。仅评估扬声器的整体频率响应，特别是在频段分离区域，以便借助调谐电阻器 R2 和 R4 对其进行均衡（图 4）。

使用 MKE-3 麦克风和示波器在开放式凉廊上进行估计测量。麦克风放置在距离低频和高频头1 m的位置，使用声音发生器作为信号源。测量结果表明，获得的频率响应与麦克风的典型 FFR（灵敏度频率响应）没有什么不同：在 40 Hz 以下和 15 kHz 以上平滑下降。扬声器的极限噪声功率为70W，电阻为5至7欧姆。

对任何音响重放综合体的声音最好的评价仍然是直接聆听其播放的音乐节目，结果表明，尽管扬声器中使用了中等质量的头，但立体声仍然清晰自然，不会疲劳。长时间聆听时，这表明没有明显的非线性和互调失真。

如图所示。图5为移除装饰网后扬声器的外观和布置的照片。

带声学迷宫的简单扬声器

例如，扬声器支架可以是家具滚珠轴承或带有橡胶垫圈的锥形腿。

文学

Shorov V.，Yankov V. 自行生产的声学系统。 - 收音机。 1997 年，第 4 期。 12-14。
Shorov V.，Yankov V. 空间声音的三路扬声器系统。 - 广播，1998 年。第 2 期。 20-22。
具有圆形辐射的扬声器。 - 收音机。 1998 年，第 7 期。 54.
Verkhovtsev O.G.，Lyutov K.P.给业余大师的实用建议。 - L.：Energomashizdat，1987 年。 89.
Ageev S. UMZCH 应该具有低输出阻抗吗？ - 广播，1997 年。第 4 页。 14-16。

作者：M.Sirotyuk，莫斯科

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