Ми вже давно звикли до того, що стереофонічні установки мають як мінімум два рознесених гучномовця. Як вже зазначалося, для подальшого поліпшення звучання рекомендується використовувати чотири і більше гучномовців. Але, як показує практика, наявність декількох рознесених гучномовців захаращує житлове приміщення, обплутує його проводами, створює деякі незручності. Тому у радіоаматорів і радиоконструкторов давно виникло бажання створити моноблочні стереофонічні динаміки, тобто такі конструкції, а яких головки обох каналів стереофонічної системи розміщувалися б в одному корпусі.
Слід зазначити, що моноблочні стереофонічні динаміки існують давно у вигляді так званих консольних радіол і радиокомбайнов високого класу. Такі установки за своїми розмірами перевершують часом старовинні комоди. Спроби зменшити розміри моноблочних стереофонічних гучномовців стикаються з труднощами збереження розміру стереобази. Справа в тому, що стереоефект проявляється .у тому випадку, коли відстань між гучномовцями лівого і правого каналів становить 1,5-2,5 м, а сам слухач знаходиться на рівній відстані перед гучномовцями (близько 1-3 м). При розміщенні головок обох гучномовців в одній площині база стереосистеми дорівнює приблизно відстані між центрами дифузорів головок різних каналів. Тому зменшуючи розміри корпусу, ми тим самим зменшуємо базу стереосистеми і знижуємо прояв стереоефекту.
За кордоном відомо кілька систем стереофонічних гучномовців з зменшеною базою. Але перш ніж перейти до розгляду власне конструкції, зупинимося коротко на принципі її дії, іллюстріруемих рис.1,а-ст.
Рис.1
На рис.1,а схематично зображено розміщення головок в звичайному моноблочному використання гучномовця консольної радіоли. База системи, що визначається відстанню між фазовими центрами випромінювань головок лівого і правого каналів, позначених двома зірочками, дещо менше довжини гучномовця. При такому розташуванні головок основний напрямок випромінювання на частотах сигналу збігається з напрямком на слухача. Для отримання бази не менше 1,5 м довжина корпусу повинна бути близько 2 м. Якщо ж скоротити цей розмір до 1 м, то стереоефект буде проявлятися тільки в безпосередній близькості від гучномовця, на відстані близько 1 м. Це вже незручно.
База може бути розширена, якщо голівки помістити на бічних стінках корпусу гучномовця, як показано на рис.1,б. Але при цьому основний напрямок випромінювання на середник і особливо на вищих частотах буде орієнтовано перпендикулярно напрямку на слухача. Очевидно, що звук, збіднений середніми і вищими частотами, не може доставити слухачеві великого задоволення.
Для збільшення бази моноблочного стереофонічного гучномовця, з одного боку, і збереження досить потужного випромінювання на середніх і вищих частотах в бік слухача, з іншого, необхідно розмістити головки лівого і правого каналів в торцевих стінках і частково розгорнути їх у горизонтальній площині на певний кут в бік слухача. У більшості випадків саме так і роблять багато конструктори. Розрізняються такі гучномовці лише кутами повороту головок і геометричними розмірами корпусу. Але на рис.1,наведено поздовжній розріз моноблочного стереофонічного гучномовця, в якому крім повороту головок введено удосконалення, що значно розширює базу при одночасному збереженні спрямованості випромінювання в бік слухача в широкій смузі частот.
Суть нововведення полягає в тому, що перед дифузорами головок поміщають акустичні хвилеводи - металеві пластини, що змінюють напрямок поширення звуку, відтвореного головками, в бік від слухача. Таким чином, тут виявляється вплив двох факторів. По-перше, поворот головки в бік слухача покращує діаграму спрямованості випромінювання в бік слухача. По-друге, відхилення звуку в бік від слухача збільшує базу системи. При цілком певному співвідношенні кутів повороту головок і спрямованості акустичних хвилеводів вдається досягти розширення бази і збереження необхідної спрямованості звучання. В даному використання гучномовця при довжині корпусу гучномовця 750 мм можна отримати базу близько 1,5 м.
На рис.2 наведено ескізи загального вигляду лицьової панелі і внутрішнього вигляду аматорського гучномовця, в якому реалізований описаний вище принцип побудови моноблочного стереофонічного гучномовця. Установка двох головок різних каналів в одному корпусі створює умови для покращення акустичної віддачі на нижніх частотах як за рахунок виникнення ефекту групового випромінювача, так і за рахунок вжиття додаткових заходів - використання фазоінвертора з трубою, показаної на рис.2. Труба з картону діаметрам і довжиною 86 мм покращує рівномірність амплітудно-частотної характеристики установки в області нижніх частот, розширює смугу пропускання.
Рис.2
Ефективність проявів стереоефекту аматорського моноблочного гучномовця за ескізами рис.2 багато в чому залежить від точності установки головок в корпусі і рівномірності розміщення пластин хвилеводів відносно один одного. Корпус гучномовця виконується з фанери або деревно-стружкової плити товщиною 20 мм, Зовнішні розміри корпусу 306Х Х320Х1030 мм, тобто корпус гучномовця за своєю формою і розмірами нагадує настінну книжкову полицю. Для забезпечення правильного повторення конструкції її автор рекомендує таку послідовність виготовлення.
На аркуші міліметрового паперу будується в натуральну величину контур поздовжнього перерізу майбутнього корпусу гучномовця за розмірами рис.2. Далі, на відстані 110 мм від обріза задньої стінки проводиться лінія, що йде під кутом 11° до контуру бічної стінки. З точки перетину цієї лінії з контуром зовнішнього обводу лицьовій панелі під кутом 60° до першої проведеної лінії проводиться друга лінія завдовжки 200 мм, Потім з кінця другої лінії під кутом 60ті до неї проводиться третя. За умови точних побудов третя лінія повинна проходити через точку, з якої були розпочаті геометричні побудови. У плані проведені лінії, перетинаючись, повинні утворювати рівносторонній трикутник зі сторонами 200 мм. Потім будується контур внутрішнього обводу корпусу, розмічаються отвори під головку. Аналогічні побудови проводять на другому торці корпусу гучномовця.
Пластини акустичних хвилеводів роблять з рівного листового дуралюмина товщиною 1,5 мм, висотою 266 мм. При встановленні у пази верхньої і нижньої кришок важливо забезпечити їх взаємне паралельне положення і рівність відстаней між ними. Пластаны повинні бути паралельні глухий стінці, поставленої під кутом до передньої панелі. Головки встановлюють на стінках з круговим вирізом діаметром, рівним діаметру дифузора за межі його склейки з диффузородержателем, за гофрам. Внутрішня поверхня корпусу покривається шаром мінеральної вати товщиною 50-70 мм Автор конструкції застосував також додаткову стінку з вати між кожною головкою і загальним об'ємом повітря в корпусі гучномовця. Такі заходи дозволяють зменшити вплив відбиттів звуку всередині корпусу і виключити пряме вплив головок один на одного.
При повторенні конструкції рекомендується застосовувати вітчизняні широкосмугові головки підвищеною і нормальною чутливості, наприклад, типу 4ГД-36, мають опір звукових котушок 4 і 8 Ом. При цьому необхідно уточнити посадочні розміри і діаметр отвору під розкривши дифузора. Для декоративного оформлення корпусу використовують тонку радиоткань, якою обтягують обидві торцеві стінки і лицьову панель (одним шматком). Верхня і нижня кришки фанеруют або покривають імітує плівкою.
На думку автора конструкції, якість роботи гучномовця висока. При довжині корпусу близько 1 м база складає більше 1,7 м, тобто даний. моноблочний гучномовець своїм властивостям еквівалентний двом гучномовців, рознесених один від одного на відстань близько 2 м. До цього необхідно додати, що гучномовець можна повісити на стіну, поставити на нього, як на книжкову полицю, різні книги і журнали. Якість роботи пристрою гучного зв'язку від цього не погіршиться.
Література:
Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru