СТЕРЕОФОНИЯ ДЛЯ ОДНОГО

«Наушники для стереофонии? Это уж слишком, — может возразить читатель. — Разве могут обеспечить высокое качество воспроизведения обычные головные телефоны? Ведь для этого необходим широкий диапазон частот, незначительные нелинейные искажения и относительно большой уровень громкости».

Действительно, обычные телефоны (ТОН-2, ТА-56М и др.) не подходят для высококачественного звуковоспроизведения из-за ограниченных электроакустических параметров. Электромагнитная система таких наушников не воспроизводит частоты выше 3000 — 5000 Гц, нелинейные искажения значительны, а неравномерность частотной характеристики по звуковому давлению велика.

Усилиями акустиков, а также благодаря новейшим достижениям техники созданы телефоны, удовлетворяющие всем требованиям высококачественного звуковоспроизведения, как монофонического, так и стереофонического. В обычных монофонических телефонах оба наушника соединены, как правило, параллельно. В стереофонических телефонах каждый наушник (левый и правый) подключается к соответствующим каналам усилителя с помощью трехпроводного гибкого шнура. Преобразователи электрического сигнала в звуковой — основные элементы телефонов — в высококачественных стереонаушниках исключительно электродинамической или электростатической системы. Такие телефоны обеспечивают широкий диапазон воспроизводимых частот (20—20 000 Гц), незначительные нелинейные искажения (1—2 % для электродинамической и 0,2—0,5% для. электростатической системы), небольшую неравномерность частотной характеристики звукового давления (5—12 дБ для первой и не более 5 дБ для второй).

Рис. 1. Сравнительные частотные характеристики звукового давления:

а) громкоговоритель, б) головной телефон.

Рис. 2. Внешний вид телефонов с оголовьем от ТОН-2:

1 — телефон; 2 — оголовье; 3 — шнур.

Возникает естественный вопрос: зачем нужно обращаться к телефонам, когда в настоящее время выпускаются разнообразные высококачественные громкоговорители? Жилая комната, как правило, обладает плохой акустикой. И улучшить ее — задача непростая. Да и вряд ли целесообразно в жилой комнате создавать специальные условия для прослушивания музыки. Мешают и посторонние шумы, часто возникающие в домашней обстановке, или, наоборот, повышенная громкость звучания, необходимая для высокой верности воспроизведения, не всегда приятна для окружающих. Вот здесь-то и незаменимы стереофонические головные телефоны. В общих чертах можно сказать: качество звучания на головные телефоны даже лучше, чем на громкоговорители высокого класса. И вот почему.

Во-первых, диапазон частот стереотелефона шире, чем у высококачественного громкоговорителя. Большинство стереотелефонов воспроизводит низкие частоты от 18—20 Гц, чего от громкоговорителей добиться крайне трудно. Для сравнения на рисунке 1 приведены типичные частотные характеристики телефона электродинамической системы и громкоговорителя высокого класса.

Во-вторых, нелинейные искажения телефонов незначительны. Это создает особую чистоту и «прозрачность» звучания.

В-третьих, телефоны могут легко развивать уровень звукового давления, соответствующий натуральному звучанию (до 100 —110 дБ) при незначительной подводимой электрической мощности (не более 10 мВт). В то же время наиболее распространенные громкоговорители развивают на расстоянии 1 м уровень звукового давления около 80 дБ при мощности 0,1 Вт. Для получения 90 дБ необходима мощность 1 Вт, 100 дБ — 10 Вт, а для 110 дБ—100 Вт. Такие громкоговорители и усилитель технически выполнить сложно.

В-четвертых, преобразователи головных телефонов малы и, имея незначительную массу, практически безынерционны. Стереотелефоны гораздо легче демпфировать, поэтому они обеспечивают хорошую переходную характеристику (способны точно воспроизводить звуки импульсного характера). Контроль качества записи с помощью телефонов позволяет выявлять малейшие дефекты фонограммы и оперативно их устранять.

Головные стереотелефоны создают ярко выраженный стереоэффект, не зависящий от акустики помещения и места расположения слушателя. Их можно применить не только в стереофонических устройствах, но и в монофонических.

В самодельных стереонаушниках в качестве преобразователей используют малогабаритные головки для карманных приемников и капсюли микрофонов. Простую конструкцию можно выполнить, например, на базе малогабаритной электродинамической головки 0,05ГД-1 (рис. 3). Телефон состоит из головки, помещенной в корпус, крышки, прокладки из поролона, расположенной на крышке, внутренней прокладки и оголовья (на рисунке не показано).

Корпус и крышку можно изготовить из любой пластмассы. Прокладку вырезают из поролона и приклеивают к внешней стороне крышки клеем 88Н. Отверстие крышки предварительно заклеивают шелковой тканью: при надевании телефонов поролоновая прокладка не будет прогибаться внутрь и касаться диффузора головки. Затем к крышке приклеивают головку 0,05ГД-1. К ее выводам подпаивают провода и пропускают через отверстие сбоку корпуса. На дно его кладут поролон толщиной 8—10 мм и крышку с головкой вставляют в корпус. Стыки соединения в нескольких местах смазывают клеем.

Подводящие провода заранее помечают и фазируют. С помощью гибкого трехпроводного шнура телефоны подключают к разъему СШ-5. Шнур закрепляют на корпусе телефона и один из проводов подсоединяют к двум одноименным выводам головок, а два других — к остальным. Соединительные провода протягивают по оголовью.

Рис. 3. Конструкция телефона на базе головки 0,05ГД-1:

1 — головка 0,05ГД-1; 2 — корпус; 3 — крышка; 4 —поролоновая прокладка; 5 — внутренняя прокладка.

Рис. 4. Конструкция телефона на базе микрофонного капсюля:

1 — корпус; 2 — капсюль; 3 — крышка; 4 — прокладка; 5— места склеивания; 6 — вывод (пустотелая заклепка); 7 — внутренняя прокладка.

Рис. 5. Схема подключения телефонов.

Оголовье может быть самодельным или от промышленных телефонов. В последнем случае надо только изменить размеры вилки оголовья в соответствии с диаметром корпусов телефонов.

В каждом корпусе сверлят углубления, в которые вставляют расположенные на вилке оголовья штифты.

На рисунке 2 показаны наушники с оголовьем от телефонов ТОН-2.

Относительно несложные, но высококачественные стереотелефоны можно изготовить в любительских условиях на базе капсюля микрофона МД47 или МД64 (рис. 4). Конструкция состоит из корпуса, капсюля, крышки, прокладки и выводов.

Корпус и крышка — из пластмассы, органического стекла. Из микрофона осторожно извлекают капсюль, стараясь не касаться диафрагмы. Его вставляют в изготовленный корпус телефона и приклеивают в местах, указанных на рисунке. Выводы звуковой катушки пропускают через отверстие.

После установки капсюля приклеивают к корпусу клеем 88Н шелковую ткань, закрывающую отверстие, а сверху — поролоновую прокладку.

Оба телефона объединены оголовьем. Электрический монтаж осуществляется так же, как в предыдущей конструкции. Правильность фазирования проверяют, подключив телефоны к звуковому генератору параллельно. Установив на шкале прибора частоту 100—400 Гц, меняют полярность включения одного из телефонов. В положении большей громкости сигнала стереонаушники сфазированы правильно (при неизменном напряжении генератора).

Но вот телефоны готовы, и их можно испытать. Наушники подключают к специальному стереофоническому усилителю. Такие устройства рассчитаны на подключение стереотелефонов сопротивлением 8 — 10 Ом. Самодельные телефоны, о которых мы рассказали, имеют сопротивление около 60 Ом (I вариант) и 250 Ом (II вариант). Если их подключить к усилителю, громкость звучания по сравнению со стандартными восьмиомными телефонами будет меньше. Однако ее легко скомпенсировать с помощью регулятора громкости.

Телефоны можно подключить к гнездам «дополнительный громкоговоритель» или через гасящий резистор сопротивлением 200—1000 Ом вместо основных громкоговорителей.

К ламповому усилителю телефоны подключают по схеме рисунка 5. Резистор R1 является эквивалентом громкоговорителя. Гасящий резистор R2 снижает напряжение на телефонах. Сопротивление R2 выбирают из условия, чтобы субъективное ощущение громкости при прослушивании через громкоговорители и телефоны было примерно одинаковым (положение регулятора громкости остается неизменным).

Стереонаушники можно подключать и к монофонической аппаратуре, включив левый; и правый телефоны параллельно. Звук в этом случае должен казаться исходящим из центра перед слушателем и смещенным несколько вверх. Это свидетельствует об одинаковой чувствительности телефонов. В противном случае общая звуковая картина стереозаписи будет нарушена.

В. СКЛЯРОВ, инженер