Большим недостатком современных динамических громкоговорителей является острая характеристика направленности в области высших звуковых частот, что создает определенные неудобства при прослушивании монофонических программ и сужает зону стереоэффекта при использовании обычных акустических систем в стереофонии.

В различной отечественной и зарубежной литературе неоднократно приводился рисунок (рис.1), иллюстрирующий влияние расположения громкоговорителей на зону стереоэффекта.

Рис. 1. Зоны заметного стереоэффекта

Для расширения зоны стереоэффекта многие любители стереофонического звуковоспроизведения применяют один — два громкоговорителя закрытого типа в каждом канале, располагая их в углах комнаты, как показано на рис.2.

Рис. 2. Размещение громкоговорителей по углам комнаты

А — при размещении одиночных громкоговорителей в углах комнаты

Б — при размещении системы из трех громкоговорителей в каждом канале вдоль узкой стороны комнаты.

Выпускаемые рядом иностранных фирм высокочастотные акустические агрегаты выполнены в виде куба, на внутренней стороне каждой грани которого размещен громкоговоритель (всего 6 штук).

Применение всенаправленных излучателей не только расширяет зону стереоэффекта, но и позволяет значительно снизить необходимую площадь помещения с 18-20 до 12-15 м 2 . В материалах рекламной иностранной печати имеются сообщения, что использование всенаправленных излучателей позволяет получить удовлетворительный стереоэффект даже в салоне легкового автомобиля.

Автором статьи предлагается конструкция высокочастотного акустического агрегата, обладающего круговой характеристикой направленности в горизонтальной плоскости, с рабочим диапазоном частот от 5-6 до 18-20 кГц.

В конструкции применены отечественные громкоговорители 1ГД-3-РРЗ со следующими основными параметрами: среднее стандартное звуковое давление 0,3 Н/м2, собственная частота механического резонанса 4,5± 1 кГц, модуль полного электрического сопротивления на частоте 630 Гц — 12,5 Ом, номинальная мощность 1 Вт, рабочий диапазон частот 5-18 кГц.

Общий вид агрегата показан на рис.3. Сферический фронт звуковой волны от громкоговорителя 1 (на рисунке дан разрез диффузора громкоговорителя) попадает на рассеивающую линзу 2. Отраженные от линзы звуковые колебания имеют круговую характеристику направленности в горизонтальной плоскости.

Рис. 3. Общий вид акустического агрегата

1. громкоговоритель;
2. акустическая линза;
3. корпус;
4. дюралюминиевая пластина;
5. кольцо;
6. капроновая сетка;
7. стойки;
8. ​основание;
9. ​муфты.

Образующая линзы рассчитана таким образом, что в вертикальной плоскости повторяется характеристика направленности громкоговорителя. Для увеличения звукового давления и расширения характеристики направленности в вертикальной плоскости в агрегате используются два громкоговорителя.

При сборке агрегата громкоговоритель с капроновой сеткой 6, защищающей его от пыли, приклеивают к пластине 4 и запрессованному в нее кольцу 5. Затем весь узел с помощью стоек 7 крепят к корпусу 3. Стойки 7 держат также основание 8 с приклеенными к нему линзами 2.

Эскизы деталей агрегата показаны на рис. 4. Корпус 3 и основание 8 фанерованы, можно использовать пластик с рисунком, имитирующим ценные породы дерева. Остальные детали изготовлены из дюралюминия Д16. Наружные поверхности этих деталей отполированы.

Рис. 4. Эскизы деталей агрегата

Электрическое включение громкоговорителей агрегата определяется параметрами усилителя и низкочастотных громкоговорителей. Для однополосных усилителей с номинальной выходной мощностью 5-10 Вт можно рекомендовать вариант включения агрегата, показанный на рис. 5,а.

Рис. 5. Электрические схемы включения громкоговорителей акустического агрегата

Для стереофонических усилителей с одним низкочастотным громкоговорителем схема упрощается. На рис.5,б, например, показана схема подключения агрегата к звуковой колонке магнитофона «Яуза-10».

Дроссели намотаны на пластмассовых каркасах диаметром 25 мм.

Ширина намотки 30 мм. Дроссель Др1 (рис. 5,а) содержит 150, а Др1 (рис. 5,б) — 100 витков провода ПЭВ-2 1,04.

И в заключение хочется предупредить радиолюбителей, что использование описанного акустического агрегата целесообразно только в том случае, если полоса рабочих частот усилителя превышает 8-10 кГц. При меньшей полосе его применение становится неоправданным и малоэффективным.

Встраиваемая акустика в жилых помещениях обычно используется, чтобы меньше загромождать комнаты и не вносить чужеродные по облику объекты в интерьер. Первое особенно актуально в тесных наполненных предметами помещениях – кухне, ванной – а последнее в интерьерах лаконичных стилей.

Однако мало кому известно, что встроенная акустика позволяет также существенно улучшить качество озвучивания небольших комнат с неважными собственными акустическими параметрами, используя недорогие динамики среднего уровня верности воспроизведения звука. Почему? Встроенные акустические системы (АС) такого назначения в принципе не могут изготовляться на продажу с доставкой к месту установки, их нужно делать прямо в помещении; как правило, в порядке несложного строительного ремонта. Цель настоящей публикации – дать читателю сведения, позволяющие как правильно установить покупную встаиваемую АС, так и вмонтировать самодельную в обшивку стен, фальшпотолок, арку, др. гипсокартонные конструкции или мебель.

Конструкции

Встроенная домашняя акустика по способам конструктивного исполнения разделяется на 2 большие группы: интегрированную и модульную встраиваемую. Последняя выпускается в виде АС в уплощенном корпусе или широкополосных моноблочных излучателей звука (ИЗШМ), см. рис. Модульно-встраиваемые АС при тех же, формально, технических данных стоят существенно дороже отдельно устанавливаемых, а звук дают заметно хуже. Причина – габаритная глубина модульной АС не должна быть больше толщины обшивки стен; как правило – 60 или 80 мм. Поэтому, во-первых, в динамиках для модульных АС крайне затруднительно оказывается применять мощные и сложные магнитные системы, обеспечивающие длинный ход диффузора и наилучшее качество звука. Во-вторых, пропорции корпуса оказываются далекими от оптимальных. С другой стороны, монтаж модульных АС ни малейших сложностей не представляет: вырезают в обшивке проем по размерам, указанным с паспорте АС, выводят из него провода, подключают к АС и просто вставляют ее на место: корпус снабжен защелками, а на лицевой панели есть отверстия, через которые их отжимают при необходимости демонтажа. Так что с модульно-встраиваемыми АС на этом и закончим.

ИЗШМ – системы звуковоспроизведения среднего или базового класса качества. В квартире широкополосные излучатели звука используют для озвучивания небольших загроможденных помещений: кухни, ванной, прихожей, в которых ставить высококлассную акустику смысла нет. Выпускаются ИЗШМ, как правило, под монтаж в гипсокартонную обшивку и потому имеют также небольшую конструктивную глубину. Однако звучание ИЗШМ можно заметно улучшить, встроив их в мебель; один из примеров будет рассмотрен далее.

Интегрированные системы

Встроенная акустическая система интегрированного типа с точки зрения озвучивания неразделима с конструкцией или предметом мебели, в который встроена, т.е. последние являются акустическим оформлением первичного источника звука (возбудителя системы). Первичным источником звука может быть как ИЗШМ, так и обычный 2-3 полосный комплект готовок громкоговорителей ГГ (динамиков) в разделительными фильтрами и аттенюаторами частотных каналов (в высококлассных системах). Именно интегрированные АС позволяют получить высококачественный звук в небольших помещениях с посредственной собственной акустикой, т.к. размеры акустического оформления оказываются соизмеримы с длинами волн наинизших слышимых частот звука.

Оформление и АЧХ

Конструктивное оформление интегрированной акустики для дома может быть выполнено 2-мя принципиально различными способами. Если подать музыкальный сигнал на ГГ, просто лежащую на столе, то басов (низких частот, НЧ) слышно не будет: длинные звуковые волны от фронтальной и тыльной поверхностей диффузора тут же сойдутся в противофазе и погасят друг друга. «Глушить» излучение с тыла непосредственно на динамике нельзя: во-первых, от большой упругости запертого в малом объеме воздуха собственная резонансная частота ГГ возрастет настолько, что басы все равно пропадут. Во-вторых, по той же причине диффузор будет прогибаться и давать призвуки, т.е. появятся искажения звука на средних частотах (СЧ) в виде хрипов. Задача любого акустического оформления динамиков как раз и заключается в том, чтобы или подавить излучение с тыла диффузора, не увеличивая существенно резонансной частоты ГГ и противодавления на диффузор, либо, «перевернув» тыльное излучение на 180 градусов по фазе, переизлучить его с фронта или, по крайней мере, из области, удаленной от фронтальной стороны АС на расстояние, много меньшее длин волн НЧ. Примерами акустического оформления 1-го рода являются закрытый ящик или щит (акустический экран) со звукопоглощающей структурой; 2-го – фазоинвертор, лабиринт, пассивный излучатель и др.

Примечание: известно также акустическое оформление АС, так сказать, комбинированного действия – открытый ящик, он же с панелью акустического сопротивления (ПАС), рупоры разных типов. Открытые ящики не годятся для современных компрессионных динамиков и, также как и рупоры, не могут быть встроены в уплощенные по одной координате предметы/конструкции. Поэтому о них ограничимся упоминанием.

Ящик

По схеме закрытого ящика выполняются чаще всего встроенные колонки в составе мебели. Закрытый ящик несколько повышает резонансную частоту ГГ, но спад его АЧХ (амплитудно-частотной характеристики) в сторону НЧ монотонный и пологий (слева на рис.), что делает звук более прозрачным и мягким. Это важно в помещениях с плохой собственной акустикой – кухнях, ванных. Не менее важно там и то, что закрытый ящик возможно сделать герметичным: в сочетании с влагостойким динамиком (см. далее) можно получить АС, длительное время выдерживающие тяжелые условия эксплуатации.

Щит

С поворотом фазы

АС с вращением фазы тыльного излучения позволяют получить максимальную звуковую отдачу ГГ на НЧ, в т.ч. и на частотах ниже собственной резонансной динамика. Цена этого – «горбатая» АЧХ и резкий ее спад на НЧ, справа на рис. Применительно к встраиваемым АС – также интенсивный воздухообмен с комнатой (кроме систем с пассивным излучателем). Поэтому интегрированные АС с поворотом фазы тыльной волны делать нежелательно.

Примечание: если вы поклонник Heavy Music (группа Doors), ранних Pink Floyd, тяжелого рока и металла, то вам как раз и нужны АС малого объема с фазоинвертором или рупорные – у них самый «злой» звук.

О динамиках в потолке

Потолочные динамики используются в системах звуковоспроизведения домашних кинотеатров, о чем мы еще вспомним в конце. Но встраивать АС в потолок имеет полный смысл и для прослушивания обычного стерео, на высоте не более 2,5 м. Дело в том, что человек плохо определяет локализацию источников звука по высоте. Басы по высоте источника различаются несколько лучше (за счет резонанса в полостях тела, между прочим), но как раз они основного стереоэффекта не создают.

В небольших комнатах зона полного стереоэффекта оказывается очень малой, поз. 1 на рис. Если же поднять динамики вверх, расположив их с наклоном, то «хвост» стереозоны за счет того же подъема вверх стянется в проекции на пол (поз. 2), и реальная зона стереоэффекта расширится, поз. 3.

Гостиная, спальня и т.п.

Делать интегрированную акустику в жилых комнатах целесообразно прежде всего экономически. Почему – см. цены на модульные АС. Еще лучше, если стена, на которой будут размещены динамики, утеплена снаружи или смежная с соседней комнатой. В таком случае, если обшивка под акустику выполнена правильно (см. ниже), можно просто взять доску (переднюю панель) от старых колонок вместе с динамиками и разделительными фильтрами и поставить в стену. Нужный объем воздуха за доской легко получается установкой горизонтальных перегородок. Главная задача при этом – обшить стену так, чтобы гипсокартон не резонировал.

Схемы обрешетки под обшивку стен гипсокартоном с установкой встроенной акустики для музыки и телевизора с сабвуфером (общей для обоих каналов басовой АС) даны на рис. Акустическое оформление комбинированное – щит с поглощающей структурой, ее образуют перфорированные рейки обрешетки совместно с полостями между ними, и/или закрытый ящик. Размер ячей обрешетки – не более 400х400 мм. Шаг установки крепежа гипсокартона – не более 80 мм. Если полости за обшивкой заполнить минватой (лучше – синтепоном, см. также далее), звук только улучшится. Наклон угловых секций относительно базовой стены – 10-30 градусов. Обрешетка одноуровневая, ее рейки врезаются на перекрестьях вполдерева. Каналы перфорации «дырявых» реек обрешетки должны располагаться параллельно стене. Поскольку басовых динамиков конструктивной глубиной 40 мм не бывает, под сабвуфер нужно из цельных реек или досок толщиной 40 мм выгородить надставку-ящик. Динамики в соотв. ячейки обрешетки монтируются обязательно на досках толщиной от 20 мм.

Об объеме за динамиками

Если в описанное акустическое оформление будут устанавливаться динамики с фильтрами от старой АС с фазоинвертором, то всю обрешетку нужно будет собрать из цельных реек, а объем за динамиками подогнать до величины его в исходной АС с помощью горизонтальных перегородок, т.к. иначе работа фазоинвертора нарушится.

Если же устанавливаются динамики от старых АС типа закрытый ящик, то объем за угловыми динамиками в стене нужно пересчитать на максимально допустимый по какой-либо из известных методик либо воспользоваться упрощенной (см. далее). Дело в том, что на производстве, в т.ч. в очень солидных фирмах, дизайнеры, маркетологи, экономисты и эргономисты часто всем скопом давят на конструкторов, заставляя их делать АС – закрытые ящики объема много меньше оптимального. Напр., объем потенциально очень неплохой 6АС-1 сделали 6,5 л в расчете на определенную категорию потребителей, а технически оптимальный для тех динамиков – 30 л. Звук тех же динамиков с фильтрами в подходящем ящике меняется поразительно – не в худшую сторону.

Ванная

То, что в ванную нужна влагостойкая акустика, очевидно. Цены на динамики-«непромокашки» категории Hi-Fi в фирменных прайсах также очевидны и способны вызвать бурю разнообразных эмоций, кроме радости. Итак, перед нами задача – сделать достаточно высококачественную встроенную акустику для ванной, обойдясь динамиками более доступными.

Динамики

Условия эксплуатации акустики в ванной комнате довольно сходны с таковыми в автомобиле. Отличия в том, что в ванной 100% влажность воздуха при повышенной его температуре возникает гораздо чаще, и не исключено регулярное попадание на АС брызг воды. Отсюда следует, что нам нужно в ванную подобрать автомобильные динамики возможно более влагостойкие «с лица», а с тыла защитить их от тумана и конденсата, т.к. наиболее уязвимые для климатических воздействий части любого динамика – катушка и магнитная система.

Динамики для самодельной акустики в ванную должны, во-первых, иметь пластиковый диффузор. Звук такие дают до четверочного (по пятибалльной шкале) с ма-а-леньким плюсиком, но в гигиеничной ванной на лучший рассчитывать и не приходится. Ванные комнаты с обшивкой по обрешетке оставим в умолчании: они полезнее для микробов и пауков, чем для людей. Применительно к условиям эксплуатации в ванной комнате придется дополнительно обратить внимание на некоторые конструктивные особенности автодинамиков, а как их выбрать по техническим данным, см. видео ниже.

Видео: выбор автомобильных динамиков для встраивания по тех. характеристикам

Для повышения стойкости АС к микроклимату ванной нужно использовать динамики или широкополосные, или моноблочные ИЗШМ; разделительных фильтров в корпусе АС не должно быть. Если динамик представляет собой ИЗШМ, то диффузоры всех звеньев (НЧ, СЧ, ВЧ) должны быть пластиковыми или металлическими (металлизированными), СЧ-ВЧ звенья должны быть расположены на влагостойком монтажном модуле, а проводка к ним выполнена скрытой (слева на рис.); автодинамики, диффузор хотя бы одного звена которых целлюлозный, а проводка к СЧ-ВЧ открытая (справа на рис.), в ванную не годятся, хоть бы в салоне машины они пели, как хор Александрова в Большом Театре.

Ящик

Защитить тыл динамика от ванного климата возможно, применив акустическое оформление закрытый ящик. Встраивать АС-ящики придется либо в углы, боковые или верхний, под потолком, либо в ванную мебель: шкаф, тумбу, трюмо.

Правильные пропорции закрытого ящика для акустики даны на поз. 1 рис., а минимально допустимый объем для широкополосных и автодинамиков долговременной мощности 6-20 Вт (20-60 Вт музыкальной) приблизительно можно взять (в литрах) равным 1,4 долговременной мощности или 0,47 музыкальной (пиковой). Максимально допустимый объем берем равным от 1,8 пиковой мощности или 5,4 от долговременной. Обратите внимание, что динамик устанавливается не точно по центру лицевой панели: так нужно, чтобы избежать искажений звука вследствие интерференции внутри ящика звуковых волн. Если объем ящика ближе к минимальному, звук на СЧ будет громче и четче, но нижняя граница воспроизводимых частот сдвинется вверх, т.е. глубокие басы приглушатся или затухнут. Если ближе к максимальному – наоборот.

Примечание: с мощностями динамиков нужно разбираться по спецификации, т.к. в обозначениях наличествует разнобой. Напр., 10ГДШ-1 по-новому стал 10ГД-36К, и «10» обозначает его долговременную мощность в ваттах. А вот у 25ГДН-1-8-80 долговременная мощность тоже 10 Вт.

Материал корпуса – МДФ или фанера толщиной 18-24 мм. Детали из того и другого 2-3 раза пропитываются насквозь водно-полимерной эмульсией. Сборка акустической системы «закрытый ящик» для ванной производится след. образом:

1. Собирается на силиконовом клею и стойком к коррозии крепеже коробка без передней стенки (лицевой панели);
2. Сквозь заднюю (боковую) стенку проводится кабель, выводится наружу из проема прим. на 0,5 м, а кабельный ввод герметизируется силиконом;
3. В корпус вкладывается заполнение (см. ниже);
4. В проеме с отступом от края на толщину лицевой панели крепится для нее монтажная рамка из рейки от 20х20 до 40х40;
5. На лицевую панель устанавливается динамик;
6. Стык корпуса динамика и лицевой панели герметизируется силиконом;
7. Провода припаиваются к клеммам динамика. Не вставляются в штатные зажимы! И следите за полярностью (фазировкой), потом не исправишь! Пайки защищаются нитролаком;
8. На монтажную рамку змейкой наносится силиконовый клей;
9. Лицевая панель с динамиком устанавливается на место и закрепляется никелированным или хромированным крепежом: по углам, посередине коротких сторон и по 2 точки крепления на длинных сторонах;
10. Окно с диффузором динамика затягивается защитной микросеткой, напр., из лоскута женских колготок на рамке;
11. Монтируется брызгозащитная решетка (см. далее);
12. АС дважды лакируется акриловым лаком и устанавливается на место.

Заполнение

Встроенная акустика для ванной должна быть как можно более компактной, и давно известно средство увеличить физический объем ящика против геометрического. Для этого в корпус АС помещают вертикально рыхлый рулон синтепона, поз. 2 на рис. Заполнение поглотит энергию внутренних звуковых волн, отчего термодинамический процесс в ящике станет изотермическим, а не адиабатическим. Это эквивалентно увеличению объема ящика в 1,4 раза (показатель адиабаты). Т.е., прикидываем, как описано выше, объем ящика, делим его на 1,4, затем по полученному значению и пропорциям ящика вычисляем его внутренние размеры, а по ним и толщине материала – наружные и размеры деталей.

Жалюзи-линза

Совместно с микросеткой надежно защитит динамик от брызг жалюзи из наклонных вниз под 45 градусов жестких влагостойких пластин с полированной (во избежание искажений звука) поверхностью, поз. 3. Устанавливается жалюзи во всю ширину лицевой панели, а по ее высоте сверх окна под динамик – неограниченно. Шаг установки пластин – 12-18 мм. Рационально будет также выполнить жалюзи в виде акустической линзы, расширяющей зону стереоэффекта, что в ванной немаловажно. Выкройка пластин для жалюзи-линзы дана на поз. 4.

Ящик для резвых

Относительно недороги во влагостойком исполнении широкополосные маломощные динамики с коротким ходом диффузора; недорогие автодинамики часто того же типа. Американские радиолюбители прозвали такие динамики резвыми за большую громкость звучания при малой подводимой мощности и жесткий, резкий звук. Причина последнего – большая неравномерность АЧХ во всем рабочем диапазоне.

В последние годы звучание «резвых» стало гораздо лучше: производители в массу для отливки диффузора стали добавлять мелко нарубленные шелковые нити, но для влагостойких «резвых» такое решение неприменимо, т.к. их диффузоры отливаются из пластика. Тем не менее, заставить «резвые» звучать на уровне базового Hi-Fi возможно. Кроме динамического диапазона, но в небольшой ванной или кухне это ограничение несущественно.

Первое, «резвые» динамики объединяются синфазно в четверки-квадруплеты. Кроме некоторого сглаживания АЧХ, резонансная частота квадруплета оказывается прим. в 1,7 раза ниже, чем одинарного динамика из него. Т.е., у одного 110 Гц, а у квадруплета будет 65 Гц, что уже тянет на Hi-Fi. Но увлекаться «размножением» динамиков не стоит, т.к. при этом падает четкость и сила, «упругость» басов. Напр., если 24 динамика с резонансом в 150 Гц запихать и один ящик, то итоговая резонансная частота будет 20 Гц. Однако верно воспроизводить это скопище будет только синусоидальный сигнал, а если дать музыку, то пойдет невнятное утробное уханье, в котором и музыкант не разберет, где большой барабан, а где контрабас.

В дополнение к объединению в четверки улучшить качество звучания «резвых» можно, помещая квадруплет в корпус треугольной в плане формы. Для встроенных АС это тем более хорошо, что таким образом реализуется и боковая, и потолочная акустика. Чертежи разработанной американскими радиолюбителями акустической системы «Четверка резвых» даны на поз. 5 рис. Обратите внимание, что ось квадруплета также смещена от центра лицевой панели. Размеры – по внутри. Заполнение синтепоном улучшает звук, как и в прямоугольном ящике.

Кухня

В кухне удобно слушать музыку от кухонного радио-плеера со штатными динамиками, поз. 1 на рис., которые наверняка те же «резвые» с шелком. Стоит такое хозяйство в общем недорого, а получить от него вполне приличный бас можно, встроив динамики в спинку кухонного уголка, поз. 2. Если у вас есть желание сделать кухонный уголок точно под свою кухню своими руками (что вполне под силу рядовому домашнему мастеру), подумайте об этом варианте.

Полость за спинкой дивана сверху, снизу и с боков плотно отгораживается, а посередине разгораживается глухой перегородкой (поз. 3), чтобы не портить стерео. Ящики заполняются синтепоном, и все сзади зашивается ДВП. Чтобы стерео в небольшом загроможденном помещении было четче, а звук сочнее, верхний угол над акустикой (под потолком или подвесным шкафом) скругляют гипсокартоном или фанерой, вверху на поз. 2. Подобное техническое решение впервые было применено в широко известной когда-то АС «Кюхетта». К сожалению, стерео «Кюхетта» так и не родилась: для нее нужны были два совершенно свободных смежных угла на короткой стене, что в современных квартирах вряд ли реально.

5-1 и кино

Для домашнего кинотеатра, как известно, используется акустика системы 5-1 с дополнительными потолочными динамиками. Ее создатель, выдающийся, даже, без преувеличения, великий звукотехник Чарльз Долби не раз сетовал, что 5-1 слишком уж ретиво выхватили для коммерческого использования. Он-то придумал акустику 5-1 для полнообъемного кино будущего, где зритель, по идее, сможет ходить по сцене, рассматривая персонажей и обстановку со всех сторон. Кино 3D – только иллюзия объемности; в сущности, это усовершенствованная стереопара. Как и 5D, 7D, 9D. Куда там фантастам прошлого с их несчастным четвертым измерением. Но все эти «D» объемны не более, чем изображение кубика в изометрии.

Звук 5-1 может, конечно, оживить и фильм на плоском экране, но для этого нужна совершенно иная культура постановки, которой пока нет и в теории. А ощущения проезжающего сквозь зрителя автомобиля или топот за спиной, когда персонаж бежит перед глазами, не дают ничего, кроме вреда душевному и, через него, физическому здоровью. Но вернемся к технике: если кто обзавелся домашним кинотеатром, то настроить его акустику под помещение нужно правильно, система 5-1 к этому очень критична.

Расположение динамиков для домашнего кинотеатра с системой озвучивания 5-1 показано слева на рис. Его основа – т. наз. рисующие АС (показаны красными стрелками), образующие обычную акустическую стереопару. Настройка 5-1 под комнату производится подбором правильного их расположения, поэтому рисующие АС звука 5-1 встроенными делать не следует, либо нужно изначально проектировать 5-1 под помещение. Для чего требуется полное знание электроакустики в теории и на практике или весьма и весьма значительные денежные средства.

С кажу честно: чего не было, того не было. Ни разу в жизни не попадало ко мне это изделие на рабочий стол. Редкая в наших краях машина, да-с... Давно меня подмывает разузнать, как же воспринимается на слух раздвинутая таким неожиданным образом зона стереоэффекта. Ведь что оне, инженеры эти, исделали (см. рисунок 5). К основным левому и правому каналам добавили они ещё по одному каналу, сдвинув для каждого из них фазу на 90°. Подозреваю, что платой за такое решение стало ухудшение локализации источников звука, да и просто - "размазалась" стереопанорама. Впрочем, устройства этого я так ни разу в жизни и не прослушал, да-с...

Вообще же, машинка эта выглядит очень даже интересно. Да, вот ещё что: не нашёл я, как ни старался, западного аналога этого мастодонта (а вот это уже действительно интересно). В первую очередь полез я искать его среди изделий фирмы AKAI, исходя из того, что лабиринтные АС 6АСЛ-1 ростовчане "сняли" именно с акаевских АС Jet Stream (об этом ниже). Так вот: среди акаевских конструкций того времени водились квадрофонические системы, но вот такой неожиданной штуки я у них, как ни старался, так и не отыскал. Прошёлся я и по каталогам прочих героев того времени, впрочем, с тем же результатом... Хотя, конечно и не факт, что её не увели у какого-нибудь менее именитого производителя, или я невнимательно изучал тогдашние каталоги, или не попался мне нужный каталог, - всё же каталогов этих до нашего времени дожило довольно мало... В общем, боясь ошибиться, откладывал я публикацию этого поста с самой весны, а теперь вот наконец решил: прошляпил так прошляпил, - и хрен с ним!

Да-с... Так вот: как я уже писал выше, конструкцию акустических систем этого аппарата ростовчане скопировали у японцев, с модных на тот момент лабиринтных АС Jet Stream (реактивный поток) фирмы AKAI. Сделали они это без зазрения какой либо совести, то есть, - с точностью до миллиметра. Единственное, что пришлось изменить ростовским инженерам, так это добавить в АС твиттер 3ГД31, ну и фильтр для твиттера установить пришлось тоже. Не нашлось у нас тогда широкополосной головки требуемых габаритов и мощности и потому наши инженера́ без второго слова перевернули японскую систему кверху колёсами (дабы центр тяжести ея оказался внизу, а твиттер, как ему и положено, вверху) и всобачили тудой этот самый разнесчастный твиттер, да-с... Решение, как по мне, более чем здравое.

Напоследок приведу я ностальгическую японскую рекламную фотку тех лет (на ней как раз и изображена квадрофоническая система фирмы AKAI, укомплектованная акустическими системами Jet Stream).

"РОСТОВ-ДОН-101-СТЕРЕО"

В. Кияшко, Н. Сидневец, Ю. Савкин

"Радио" №3, 1978 год

Технические характеристики УКУ:

Номинальный диапазон усиливаемых частот , Гц 40... 18 000
Неравномерность амплитудно-частотной характеристики каналов в номинальном диапазоне частот, дБ, не более 2
Выходная мощность каждого канала на нагрузке 4 Ом, Вт:
номинальная 10
максимальная 15
Коэффициент гармоник по электрическому напряжению при номинальной выходной мощности в номинальном диапазоне частот, %, не более 1
Относительный уровень помех , дБ, не более, с входа:
керамического звукосниматели («Зв. к.» и магнитофона («Магн.») — 60
магнитного звукоснимателя («Зв. м.*) — 50
тьюнера («Приемн.»). . . — 50
Чувствительность , мВ, с входа:
«Зв. к.» и «Магн.». . . . 200. . .250
«Зв. м.» 3 ... 5
«Приемн.» 20 ... 25
Пределы регулировки тембра на частотах 63 Гц и 16 кГц, дБ, не менее. . ±10
Пределы плавной регулировки громкости , дБ. не менее 60
Ступенчатое ослабление громкости , дБ, не менее —15
Рассогласование фаз выходных напряжений между стереоканалами в диапазоне частот 1 . ..6 кГц, градус... 90 ±15
Коэффициент демпфирования , не менее 8

Потребляемая мощность , В А 150
Габариты , мм 530 x 355 x 136
Масса , кг 16,5

Технические характеристики громкоговорителя 6АСЛ-1:

Номинальная мощность , Вт 6
Эффективно воспроизводимый диапазон частот (при неравномерности частотной характеристики 15 дБ), Гц 63. .. 18 000
Номинальное входное сопротивление , Ом 4
Среднее стандартное звуковое давление , Па 0,1
Суммарный коэффициент гармоник по звуковому давлению при номинальной мощности на частоте 1 кГц, %, не более 3
Габариты , мм 1 70x 285x 430
Масса , кг 7

Структурная схема усилительно-коммутационного устройства «Ростов-Дон-101-стерео» показана на рис. 3. Источники входных сигналов подключают к разъемам X1 - Х4, громкоговорители - к разъемам Х6 - Х9, стереотелефоны - к разъему Х5. Выбранный источник сигнала подключают к входу усилителя А1 нажатием соответствующей кнопки переключателя S1. Усиленный сигнал через переключатели S1.5 («Тихо» - ступенчатый регулятор громкости) и S1.6 («Стерео») поступает на сдвоенный переменный резистор R7, являющийся регулятором громкости. Нажатием на кнопку S17 («Тонкомпенсация») к нему можно подключить цепи тонкомпенсацни C2C4R5 и C3C5R6, улучшающие качество звуковоспроизведения при малой громкости. Положение кнопки S1.6, показанное на схеме, соответствует подаче на вход УКУ монофонического сигнала. Выходы усилителя А1 и регуляторы громкости в этом случае соединены параллельно.

Чувствительность и амплитудно-частотная характеристика (АЧХ) двухканального входного усилителя А1 изменяются в зависимости от выбора источника сигнала. Необходимые переключения производит электромагнитное реле (на рис. 3 оно не показано), размещенное в усилителе и управляемое кнопкой S1.3.

При работе от магнитного звукоснимателя (нажата кнопка S1.4) срабатывает реле К2, подключая к входу усилителя разъем ХЗ. Реле же, находящееся в усилителе А1, не срабатывает, так как цепь питания его обмотки разомкнута (кнопка S1.3 в положении, показанном на схеме). При этом АЧХ усилителя соответствует стандартной, а его чувствительность составляет 3...5 мВ.

Нажатие на кнопку S1.3 приводит к тому, что реле К2 отпускает (вход усилителя соединяется с разъемом Х4), а реле, находящееся в усилителе, срабатывает. В результате АЧХ усилителя становится линейной и чувствительность уменьшается до 20...25 мВ.

Во входном усилителе имеется еще один двухканальный тракт, который используется при работе от керамического звукоснимателя и магнитофона. Они подключаются к усилителю контактами реле К1 (цепь его питания коммутируется контактами кнопки S 1.1). Выходы же усилителей этого тракта соединяются с выходом усилителя А1 контактами еще одного реле (на схеме также не показано). При этом выходы усилителей сигналов магнитного звукоснимателя и радиоприемника отключаются.

С движков переменного резистора R7 сигналы поступают на входы эмиттерных повторителей А2 и а с них - на регуляторы тембра по высшим и низшим частотам, предварительные усилители А4 и А5 и фазовращатели U1 и U2.

Выходные сигналы фазовращателей, сдвинутые по фазе на 90° друг относительно друга (в каждом канале), подаются на бестрансформаторные усилители мощности А6.1, А6.2 и А7.1, А7.2. Питаются эти усилители от двуполярного источника, расположенного в блоке питания G1.

Для контроля уровнен выходных напряжении служат стрелочные индикаторы P1 и Р2. подключенные к выходам усилителей мощности через выпрямители U3 и U4.

Все функциональные узлы УКУ, кроме фазовращателей, выполнены по известным схемам и каких-либо принципиальных особенностей не имеют.

Принципиальная схема фазовращателя одного из каналов показана на рис. 4.

Его входное устройство представляет собой каскад на транзисторе V1 с разделенной нагрузкой. Собственно фазовращающая цепь, состоящая из резисторов и конденсаторов создает на входе составных эмиттерных повторителей V2, V4 и V3, V5 два сигнала с требуемым (90°) фазовым сдвигом в указанном выше диапазоне звуковых частот. Эти сигналы усиливаются каскадами на транзисторах V6 и V7 и поступают на усилители мощности. Одинаковые уровни сигналов на выходе фазовращателя устанавливают подстроечными резисторами R26 и R27.

Для получения объемного звучания громкоговорители устанавливают в один ряд (рис. 5) на расстоянии 100...150 мм от стены. Расстояние l между громкоговорителями левого и правого каналов выбирают в зависимости от размера помещения.

В театре или в концертном зале легко выделить звуки рояля, скрипок, определить местоположение и интенсивность звучания музыкальных инструментов. Впечатление пространственного звукового поля создается потому, что слушающий, не очень сознавая это, все время определяет разницу в ощущениях одного и того же звука правым и левым ухом.

Совсем иные ощущения возникают при слушании обычного монофонического (т. е. одно-звукового) радиоприемника или магнитофона. Звуки отдельных инструментов при этом сливаются, и кажется, что они исходят из одной точки - места, где установлена динамическая головка громкоговорителя. Не помогает здесь и увеличение числа микрофонов на сцене и громкоговорителей перед слушателем: звуки, возникающие в разных частях сцены, передаются все вместе по одному каналу (через один и тот же канал усилителя), поэтому в месте приема уже невозможно определить, как размещены музыкальные инструменты.

Сохранить пространственное ощущение при передаче записи и воспроизведении звука позволяет стереофоническая система (греческое слово stereos означает "пространственный"), В простейшей стереофонической системе 2 микрофона, 2 независимых канала передачи и соответственно 2 громкоговорителя. Звук, принятый левым микрофоном, воспроизводится динамической головкой левого громкоговорителя, т. е. приходит к слушателю слева, а звук, "услышанный" правым микрофоном, попадает к слушателю от головки правого громкоговорителя. Помимо трансляции стереофонических сигналов через усилители возможна их передача по радио, запись на грампластинки (см. Электрофон) и на магнитную ленту. Стереофонический магнитофон отличается от монофонического тем, что в нем все удвоено (исключая лентопротяжный механизм): число магнитных головок, усилителей и выносных громкоговорителей. Так как нужно записывать одновременно 2 звуковых сигнала, то на одной магнитной ленте должно быть 2 дорожки. В дальнейшем звук, воспроизведенный с каждой дорожки, поступает на динамическую головку соответствующего громкоговорителя, благодаря чему и создается стереоэффект.

Признаками качества, характеризующими стереофоническое звучание, являются:

• -пространственное впечатление, т.е. разнесенность компонентов стереофонической панорамы как по фронту вдоль линии, соединяющей громкоговорители, так и в глубину от нее, причем местоположения источников звука в этой области пространства могут быть четко локализованы;
• -прозрачность звучания, благодаря чему легко выделяются и раздельно воспринимаются инструменты или их группы на фоне звучащего ансамбля;
• -правильность передачи тембров инструментов и голосов, высокая естественность тембра инструмента как в момент удара молоточком по струнам (нестационарный процесс), так и во время звучания струн;
• -передача "басовых" звуков оркестра без излишней "гулкости", свойственной монофоническому звучанию;
• -лучшее, чем при монофонической передаче, восприятие "акустической атмосферы" первичного помещения.

Весьма важной особенностью, свойственной стереовоспроизведению, является появляющаяся возможность воздействия на слушателя направленностью прихода звуков, что позволяет подчеркнуть конфликтность различных тем, их объединение, сопоставление, противопоставление и т.д..

Всю площадь прослушивания, где наблюдается предпочтительность стереовоспроизведения, можно разделить на две части, назвав их соответственно зонами полного и частичного стереоэффекта. Зоной полного стереоэффекта называется площадь, в пределах которой предпочтительность превышает 85%, а искажения локализации звуковых образов стереопанорамы не превышают 0,1 В. В пределах зоны полного стереоэффекта возможны качественно правильная локализация звуковых образов стереопанорамы, их уверенное пространственное разделение. Размер этой зоны невелик, центром ее является точка оптимального слушания Зоной частичного стереоэффекта называется площадь, в пределах которой предпочтительность стереовоспроизведения составляет 60 ... 85%, а число раздельно воспринимаемых направлений не менее трех. Границы этой зоны принято определять максимально допустимой ошибкой локализации центра базы при равных уровнях канальных сигналов. Расстояние между громкоговорителями (размер базы) оказывает значительное влияние на величину зоны стереоэффекта. При уменьшении базы с 3 до 0,8 м площадь зоны стереоэффекта возрастает с 0,4 до 1,2 . Уменьшение размера базы приводит к более громкому звучанию центральных источников, что ухудшает «прозрачность» звучания боковых источников. «Прозрачность» звучания для боковых и центральных источников стереопанорамы увеличивается при увеличении базы. С учетом этого размер базы при воспроизведении выбирается в соответствии с размером базы контрольных акустических систем и равен 2—3 м. С увеличением размера базы (более3 м) из-за интерференционных явлений локализация центральных источников становится менее четкой. При проектировании стереофонических воспроизводящих систем предполагалось, что идеальная стереофоническая система воспроизведения должна состоять из двух идеальных монофонических. Однако идеальный монофонический громкоговоритель должен быть ненаправленным во всем диапазоне частот. Стереофоническая система, состоящая из ненаправленных громкоговорителей, обладает очень малой зоной стереоэффекта. Взаимозаменяемость влияния разности уровней и сдвига во времени на слуховые восприятия позволяет расширить зону стереоэффекта. Смещение слушателя в сторону от оси симметрии приводит к появлению временного сдвига, обусловленного изменением расстояния до обоих громкоговорителей. Это изменение, как правило, сопровождается повышением уровня опережающего сигнала от ближайшего громкоговорителя и снижением уровня запаздывающего сигнала. При этом кажущийся источник звука смещается из центра базы в том же направлении, что и слушатель. Правильную локализацию центра можно восстановить, если при смещении слушателя в сторону громкоговорителя Диаграмма направленности будет оптимальной, когда расположение отдельных звуковых образов на линии базы практически не будет зависеть от расположения слушателя относительно громкоговорителей системы воспроизведения. Для удовлетворительной компенсации эффекта бокового смещения слушателя, достаточно обеспечить требуемые диаграммы направленности лишь в области средних частот. Рассмотрим два способа изменения уровней при боковом смещении. При первом используют двухполосные акустические системы, в каждой из которых звено, воспроизводящее средние и высокие частоты, заменено двумя параллельно включенными группами излучателей, одна из них совмещена с низкочастотным звеном, другая находится вблизи от центра базы. Оси двух центральных групп развернуты в сторону от средней линии. Зона допустимых смещений при стереобазе, равной 5 м, имеет ширину 2,4 м на расстоянии 1 м от базы и расширяется до 5 м при удалении на 5 м и более.

При втором способе используют акустические линзы, поворачивающие диаграмму направленности среднечастотных звеньев трехполосных громкоговорителей в сторону оси симметрии системы Для получения сдвига во времени применяют пластинчатые акустические линзы, которые устанавливают перед группой громкоговорителей. Если направление излучения звука совпадает с направлением пластин, они не оказывают никакого воздействия на формирование суммарного сигнала в удаленной точке звукового поля. Для прочих направлений сигналы, поступающие из разных каналов, образованных соседними пластинами линзы, имеют сдвиг во времени

звуковых колонок в достаточно большом помещении, стереоэффект будет ощущаться только у противоположной стены. Слушатели, находящиеся в середине (по оси симметрии), почувствуют звуковой провал, то есть будут слышать как бы «разорванную» звуковую картину.

Для устранения этого недостатка между основными громкоговорителями устанавливают дополнительный, третий, который подключают к правому и левому каналам так, как показано на рисунке 2. При таком включении звуковая картина для слушателей в середине

помещения восстанавливается, но эффект локализации отдельных источников получается размытым из-за монофонического воспроизведения звука средним громкоговорителем.

Если в помещении клуба будет много предметов, сильно поглощающих ззук, ширина зоны хорошей слышимости стереоэффектов будет не больше 0,2 ширины базы. В этом случае при ширине базы 1,5-3 м разместить группу слушателей в зоне наилучшего стереоэффекта будет затруднительно. Расширению зоны восприятия стереоэффекта способствует отражение звука от стен и потолка. На рисунке 3 показано такое размещение громкоговорителей, при котором наилучшим образом используется эффект отражения звука от стен.

Большое влияние на качество воспроизведения оказывает уровень громкости. Чем ближе он к уровню звучания музыкальных инструментов и голоса певца, тем стереоэффект ощущается полнее. Для помещения площадью до 30 м 2 уровень воспроизведения

музыки должен быть не ниже 60-70 дБ (что соответствует громкой речи). Необходимо также следить, чтобы между слушателями и громкоговорителями не находились какие-либо предметы, могущие вызывать заметное ослабление высших звуковых частот и вследствие этого сузить эффективную зону стереофонического воспроизведен и я.

ВРАЩАЮЩИЕСЯ ПРИЗМЫ

Предлагаем конструкцию универсального стенда, который может стать визитной карточкой вашего клуба. Стенд этот не совсем обычный. Вместо привычных витрин он представляет собой четыре вращающиеся трехгранные

призмы. Таким образом полезная площадь стенда увеличивается в три раза.

А теперь расскажем о его конструкции. Посмотрите на рисунок. Каркас стенда монтируется из старых водопроводных труб -0 25-40 мм и устанавливается на бетонных тумбах. Призмы крепятся между двух Направляющих на упорных подшипниках. Изготовить призмы проще всего так: на треугольное основание (заготовки выре

заются из ДСП) с помощью реек с пазами устанавливаются листы оргалита или фанеры Так как эти материалы сильно коробятся от сырости, советуем дополнительно укрепить их ребра рейками или проволочными скобками. Для защиты от дождя и"снега над стендом нужно смонтировать одно- или двухскатную крышу, установив на ней люминесцентные или обычные электрические лампы.