КОЛОНКИ НА СКОРУЮ РУКУ

Существующие акустические системы (АС) мебельного типа в большинстве своем довольно громоздкие и дорогостоящие. Пользоваться ими при проверке и настройке аудиоаппаратуры неудобно. Да и в обыденной обстановке при прослушивании радиопередач и музыки предпочтение зачастую отдается более простым и доступным звуковым колонкам небольшой мощности, в том числе самодельным, изготовляемым из подручных материалов.

Я, например, в экспериментах с усилителем звуковой частоты, выполненным на микросхеме К174ХА10, обходился поначалу одной лишь динамической головкой (ДГ) типа 0.25ГД-19. Располагаясь на столе, она звучала тихо и невыразительно. Рядом на боку лежала «обезглавленная» бумажная упаковка ТЕТРАПАК из-под молока (в таких коробчатых «боксах» радиолюбители, включая и меня, обычно хранят мелкие детали).

Убирая со своего рабочего стола все лишнее, я случайно положил динамик на упаковку диффузором вниз. Естественно, что звукоотдача динамика, получившего бумажную рупорообразную полость, возросла. А когда я вырезал в стенке упаковки отверстие для звукового потока от диффузора, то получил… звуковую колонку на скорую руку. Для использования в стационарной радиолюбительской аудиоаппаратуре такой импровизированной акустической системы надо лишь закрепить динамик винтами или попросту приклеить. Тыльную сторону динамической головки можно закрыть легкой декоративной сеткой, свернув ее воронкой. Такой же сеткой можно заклеить и фронтальную сторону АС (открытую сторону упаковки).

Любая упаковка ТЕТРАПАК снабжена внутренним пленочным покрытием. В нашем случае оно послужит своеобразным демпфером (успокоителем, гасителем) колебаний, воспринимаемых как неприятный дребезг, и в то же время станет способствовать малому затуханию акустического сигнала внутри АС (конечно, если бумажная коробка не измята). Провалы амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) получившейся системы можно сгладить, подвесив «колокольчиком» над тыльной стороной динамика такую же коробку ТЕТРАПАК. Причем высоту последней, как и параметры подвеса, легко уточнить, подав на вход усилителя сигнал той частоты, на которой наблюдался самый глубокий провал АЧХ.

Технологии изготовлении звуковой колонки из бумажной упаковки ТЕТРАПАК и динамической головки 0,25ГД19

Удобная конструкция для проведення экспериментов с «тетрапаковской» акустической системой:

1 — корпус-рупор; 2— динамическая головка 0,25ГД19; 3 — «колокольчик»-ликвидатор провалов амплитудно-частотной характеристики; 4 —нить подвеса «колокольчика»; 5 — электроподводка (двойной монтажный провод, свитый в шнур); заготовка для деталей поз. 1 и 3 — упаковка ТЕТРАПАК

В стереоварианте следует изготовить две таких акустических системы. Возможно создание активных звуковых колонок (со «своим» усилителем, размещенным на закрытой торцевой части одного из коробчатых корпусов). А чтобы улучшить воспроизведение нижних частот, самодельную АС желательно положить на стол (тогда в работу включится и столешница).

Для проведения дальнейших экспериментов воспользуемся не одной, а двумя бумажными упаковками, склеенными вместе так, чтобы отверстия под диффузор динамика совпали. В верхней полости установим, как и прежде, динамик. Провода к нему пропустим через отверстие, проколотое в одном из нижних углов верхней коробки. Катушку динамика подключим к усилителю звуковой частоты, запустим музыкальную программу и… убедимся, что звучание музыки стало хуже, чем в прежних вариантах с одной упаковкой.

Оно и понятно: фронтальная и тыльная стороны диффузора — в равных звукоформирующих объемах. Противофазные излучения из открытых торцов рупоров-упаковок доходят к слушателю практически одновременно, с взаимным гашением друг друга. Правда, музыкальная программа все-таки будет восприниматься (вследствие небольшой разницы путей прохождения, а также некоторого рассеяния и отражения звуковых волн от окружающих предметов), но в сильно ослабленном виде, с рваной АЧХ.

Для увеличения громкости звучания акустической системы требуется задержать один из противофазных сигналов на небольшое время (пока фаза сигнала повернется на 180°), чтобы излучения, исходящие из открытых торцов у обоих рупоров, стали синфазными. Однако музыкальная программа состоит из звуков различных частот. Время поворота фазы на 180° для каждой из них будет разным. Значит, при применении обычного узкополосного фазоинвертора (а именно так называется устройство, задерживающее фазу сигнала) будет меняться АЧХ акустической системы, поскольку одни частоты оказываются им усиленными, а другие — подавленными.

Но ведь громкость звучания на ослабленных участках аудиодиапазона можно повышать за счет резонирующих свойств самих рупоров и специального резонатора с коррекцией его положения в звукоформирующем объеме акустической системы. Причем последнее устройство и будет фазоинвертором, только необычным — с регулируемым временем задержки, а значит, и с оперативной корректировкой АЧХ. Тембр звучания такой АС можно устанавливать по желанию. Правда, и здесь будут свои ограничения, обуславливаемые самой конструкцией.

Самодельная акустическая система с регулируемым аудиофазоинвертором:

1 — корпус (сдвоенная «тетрапаковская» звуковая колонка); 2 — динамическая головка 0,25ГД 19; 3 — электроподводка (двойной монтажный провод, свитый в шнур); 4 — настраиваемый резонатор (алюминиевая банка емкостью 0,33 л); 5 — амортизирующая полоска (войлок, губчатая резина или поролон, размеры и расположение — по месту, 8 шт.)

В качестве резонатора как нельзя лучше подходит алюминиевая банка емкостью 0,33 литра (из-под напитков). Металлическую крышку у нее осторожно удаляют острым ножом. Оставшуюся емкость-резонатор устанавливают внутрь нижнего рупора АС (горловиной к диффузору). Для удержания резонатора в рабочем положении и его демпфирования на внутренние стороны боковых бумажных стенок получающегося фазоинвертора приклеивают амортизирующие полоски войлока, губчатой резины или, в крайнем случае, поролона.

Выдвигая и вдвигая резонатор в фазоинверсную полость, корректируют АЧХ акустической системы. Наиболее удачное звучание — при положении горла резонатора у отверстия, вырезанного под диффузор динамика, — фиксируют как рабочее.

Таким образом, в данной АС используется незадержанное излучение тыльной стороны диффузора, а также звуковые колебания, возбуждаемые его фронтальной стороной и проходящие через частотно-зависимый фазоинвертор с резонатором. Хотя амплитудно-частотная характеристика такой системы содержит много пиков и впадин, но неравномерность ее получается достаточно малой и может оптимизироваться слушателем при воспроизведении той или иной фонограммы.

Звуковые колебания от фронтальной стороны диффузора динамика попадают внутрь тонкостенной алюминиевой банки-резонатора. Благодаря конструктивным особенностям последней (суживающиеся горловина и донная часть, контакт с боковыми стенками нижней «тетрапаковской» упаковки) возникают всякого рода переизлучения.

Сложную картину взаимодействия дополняет дно, играющее на верхних частотах аудиодиапазона роль еще одного (жесткого) диффузора. К тому же расположение банки-резонатора в нижней коробке может меняться. То есть имеются все условия для регулировки пути и амплитуды задерживаемых колебаний, а значит, и реальные возможности для корректировки АЧХ данной акустической системы.

Собранную из двух бумажных упаковок ТЕТРАПАК и отрегулированную АС можно снаружи «облагородить» текстурованным материалом, а звукоизлучающие отверстия задрапировать прореженной декоративной тканью или легкой пластмассовой сеткой. При изготовлении же технологически подобных АС из более традиционных материалов, позволяющих увеличить их габариты (и гарантировать более качественное воспроизведение низких частот аудиодиапазона), следует корпус изнутри оклеить полиэтиленовой пленкой в один — три слоя. Это позволит заметно снизить детонацию и дребезг, свойственные тонкостенным акустическим системам.

Принципиальная электрическая схема поставщика музыкальных программ (на базе детекторного приемника и микросхемы-усилителя низкой частоты)

В заключение несколько слов об аппаратуре, в комплексе с которой проводились исследования возможностей бумажных «гетрапаковских» АС. С самого начала мне хотелось, чтобы все эксперименты прошли как можно чище, а на оценке качества звучания акустических систем не сказались искажения, присущие бытовой электронике (скажем, трактам ЗАПИСЬ-ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ ряда наиболее распространенных магнитофонов). Вместе с тем, я знал, что усилитель на базе микросхемы К174ХА10 практически лишен указанного недостатка.

Более того, развивая на выходе мощность до 1 Вт, данное устройство, весьма компактно смонтированное на торцевой части той же коробки ТЕТРАПАК, сможет устойчиво работать при относительно низком (3—15 В) напряжении электропитания. А чтобы музыкальные программы, воспроизводимые этим усилителем, не смогли утомить однообразием, я решил подать на вход сигнал от… детекторного приемника (собрать такой не составит особого труда даже школьнику). Результатами остался доволен.

Для тех, кто надумает повторить мою конструкцию качественного приемника прямого усиления, сообщаю необходимые данные. Используемый рабочий диапазон — ДВ. Катушка приемного колебательного контура намотана на бумажном каркасе диаметром 10 мм и содержит 180 витков провода ПЭВ2-0.08. Конденсатором переменной емкости (КПЕ) служит одна секция блока КПЕ. Остальные детали (а их для данной конструкции надо немного) — согласно принципиальной электрической схеме.

Для приема музыкальных программ в диапазоне СВ никаких переделок в данном устройстве не требуется (за исключением конденсатора С2, емкость которого при частоте 1 МГц — от 20 до 30 пФ). При подключении добротной наружной антенны и хорошего заземления данное устройство будет из зфира поставлять для акустической системы разнообразные программы, в том числе немало музыкальных.

В. БЕСЕДИН , г. Тюмень