Электростатический динамик своими руками

Электростатический динамик своими руками

Электростатический громкоговоритель (ElectroStatic Loudspeakers ESL) — вид звукоизлучателя, в котором звук создаётся с помощью мембраны, помещённой в электростатическое поле. Может обладать превосходными звуковыми качествами: крайне низким коэффициентом нелинейных искажений (порядка 0,05 %)

История появления электростатических излучателей начинается в 20-х годах прошлого века. Создание и совершенствование их конструкции было защищено несколькими патентами: одним из первых был американский патент 1921 года, в котором описывалась конструкция электростатического излучателя для телефонов (авторы Joseph Masolle, Hans Vogt и Josef Engl). В 1927 году Hans Vogt продемонстрировал на выставке в Берлине свою первую модель электростатического громкоговорителя. Позднее им же были защищены еще два патента (США 1928 г и Великобритания 1930 г), где были предложены усовершенствования, касающиеся улучшения изоляции электродов для электростатических излучателей.

В эти же годы были зарегистрированы два патента Эдварда Келлога (Edward Washburn Kellogg, один из знаменитых изобретателей электродинамического громкоговорителя, посвященных конструкции электростатических излучателей (США и Великобритания, 1929-1934 годы). В частности, он предложил идею сегментации диафрагмы электростатического громкоговорителя.

В последующее десятилетие были зарегистрированы еще несколько патентов, но существенным шагом вперед стал американский патент 1953 года (автор Arthur A. Janszen), в котором была описана конструкция высокочастотного электростатического громкоговорителя. На его основе была создана первая династатическая (динамическая и электростатическая) акустическая система AR-1, где в качестве низкочастотного звена использовался динамический громкоговоритель. Janszen продолжил разработку широкополосного электростатического излучателя и к 1962 году создал модель KLH-9 (размером 11 х 11 дюймов).

В 1955-1980 годах появились патенты, в которых была описана подробная технология изготовления излучателей, обеспечивающая высокий уровень изоляции и защиты электродов от пробоев. Так, например, в 1955 и 1957 годах Peter James Walker и David Theodore Nelson Williamson зарегистрировали два патента (в США и Великобритании), где также была предложена технология разбиения электродов на секции для контроля характеристик направленности. Именно эти патенты послужили базой для создания знаменитой серии широкополосных электростатических громкоговорителей фирмы Quad.

В 1973 году William Wright предложил интересный патент, где предлагалось установить электростатический излучатель в закрытый корпус, заполненный газом, что позволило бы подвести более высокое поляризующее напряжение и тем самым увеличить чувствительность излучателя. Канадская фирма Dayton Wright в 80-е годы реализовала эту идею и организовала выпуск широкополосных газонаполненных электростатических систем XG1060 с диапазоном 38-18000 Гц (±3 дБ).

В этом же году Harold Beveridge опубликовал патент, в котором было предложено использовать рассеивающие линзы для расширения характеристики направленности электростатических излучателей, что и было реализовано в промышленных образцах, создаваемых его фирмой. Кроме того, был запатентован ряд конструкций усилителей и трансформаторов для таких излучателей.

Хотя основы конструкции электростатических излучателей были подробно описаны в этих патентах, первые коммерческие модели появились только в конце 60-х годов, поскольку возникли значительные трудности с технологией их производства.

Принцип работы электростатических излучателей

Мембрана взаимодействует с электростатическим полем статора, который представляет собой металлический лист с отверстиями (или натянутую проволоку). Статоров может быть один или два, а мембрана может быть низкоомной или высокоомной.

В самом распространённом варианте высокоомная мембрана помещена между двумя статорами. На мембрану подаётся высокое напряжение относительно статоров, на статоры подаётся сигнал большой амплитуды (звуковой сигнал большого напряжения). В результате между мембраной и статорами возникает переменное электростатическое поле, двигающее мембрану. Поле действует равномерно на всю мембрану, а мембрана имеет крайне низкую массу, благодаря этому достигаются высокие характеристики.

Импеданс электростатического громкоговорителя линейно уменьшается с частотой. При этом на низких и средних частотах он равен десяткам Ом, поэтому громкоговорители используются с трансформатором.

Верхний частотный диапазон электростатического громкоговорителя ограничивается способностью усилителя работать на емкостную нагрузку, а воспроизведение низких частот — пределами смещения диафрагмы между двумя неподвижными электродами. Поскольку величина зазоров в современных громкоговорителях составляет 1-1,5 мм, то смещения диафрагмы не могут быть большими и уровень излучения низких частот определяется, главным образом, размерами площади электростатического излучателя (так, например, последняя модель ESL 989 фирмы Quad имеет габариты 1335х670х315 мм). Однако слишком большая площадь поверхности приводит к узкой с большими боковыми лепестками характеристике направленности на высоких частотах, поэтому обычно широкополосные электростатики конструируются в виде набора отдельных пластин для воспроизведения различных частотных диапазонов.

Масса диафрагмы электростатика существенно меньше массы подвижной системы динамического громкоговорителя, а масса воздуха в слое между диафрагмой и электродами и в отверстиях электродов довольно большая (масса воздуха на единицу площади примерно в пять раз больше чем масса самой диафрагмы на единицу площади), и она демпфирует колебания диафрагмы. Именно поэтому уровень переходных искажений в электростатических излучателях существенно меньше, чем в обычных громкоговорителях.

Одной из серьезных проблем при конструировании электростатических громкоговорителей является пробой из-за высоких напряжений за счет ионизации слоя воздуха и нарушения изоляции электродов.

Несмотря на относительную простоту принципов построения, для промышленного освоения электростатических громкоговорителей понадобились десятилетия напряженной работы. Необходимо было решить такие проблемы, как выбор материалов для мембран и электродов, отработка технологии нанесения электроизоляционных покрытий, разработка специальных усилителей и т.д. В современных конструкциях диафрагма изготавливается из тонкого пленочного синтетического материала (например, майлара толщиной 8 мкм с нанесенным на поверхность проводящим графитовым покрытием).

Поскольку сила за счет электростатического взаимодействия мала, необходимо большое поляризующее напряжение (8-10 кВ), из-за чего возникают серьезные проблемы с изготовлением электродов. Электроды должны быть очень жесткими (чтобы в них не возникали изгибные колебания), но акустически прозрачными, то есть иметь достаточное количество отверстий, на острых краях которых и возникает максимальная опасность пробоя.

Отработка технологии нанесения проводящего покрытия на поверхность краев отверстий представляет непростую проблему. Электроды должны иметь исключительно ровную и однородную поверхность для равномерного распределения заряда. Обычно используются перфорированные металлизированные пластины или металлические сетки. Изоляторы между мембраной и электродами должны обеспечивать равномерную центровку мембраны относительно электродов (в противном случае возникают значительные нелинейные искажения) и обеспечивать изоляцию при больших напряжениях (до 10 кВ). Пробой при таких напряжениях представляет значительную опасность.

Таким образом, много факторов влияет на параметры и качество звучания излучателей: выбор размеров и материалов для электродов, расстояние между мембраной и электродами, однородность конструкции, надежность изоляции, технология нанесения токопроводящих покрытий, величина поляризующего напряжения и другие. Однако, несмотря на технологические проблемы, потребовавшие много лет для их решения в промышленном масштабе, существует немало фирм, выпускавших и продолжающих выпускать электростатические излучатели.

Достоинства и недостатки электростатических громкоговорителей

Производители руководствуются несомненными преимуществами электростатических громкоговорителей перед электродинамическими в качестве звучания. Такой прозрачности и чистоты звука, особенно при воспроизведении классической музыки, которые можно услышать через электростатические излучатели, не удается получить с применением электродинамических громкоговорителей. Это связано, прежде всего, с тем, что легкая и тонкая мембрана обладает значительно меньшей инерционностью по сравнению с подвижной системой громкоговорителя.

Читайте также:  Раскладка клавиатуры ноутбука асус

Как было отмечено ранее, мембрана электростатика движется в однородном электрическом поле, что приводит к отсутствию нелинейных искажений (которые обусловлены движением катушки в зазоре динамического громкоговорителя, где ей приходится смещаться в неоднородном и несимметричном магнитном поле). Наконец, тонкая мембрана сильно натянута и демпфируется слоями воздуха, поэтому для нее нехарактерны выраженные резонансные колебания, типичные для диафрагм динамических громкоговорителей.

Однако, наряду с несомненными преимуществами, электростатические громкоговорители имеют ряд недостатков. Поскольку смещение мембраны мало, возникают проблемы с воспроизведением низких частот. Как уже было сказано, требуется большая площадь, а это, в свою очередь, вызывает обострение характеристики направленности в области средних и высоких частот. Кроме того, поскольку диафрагма излучает в обе стороны, то есть это излучающий диполь, то чрезвычайно критичным является установка электростатических излучателей в помещении. Наконец, значительные проблемы связаны с согласованием этих излучателей с усилителем, поскольку они представляют собой чисто емкостную нагрузку.

Модели электростатических громкоговорителей

Ведущим производителем лучших электростатических излучателей была и остается английская фирма Quad, которую в 1936 году основал Peter Walker. Первоначально она занималась разработкой акустики и усилителей для озвучивания, а в 1949 году было начато производство высокочастотного ленточного излучателя, в этот же период компания получила название QUAD (Quality Unit Amplified Domestic). В 1955 году фирма приступила к производству первого в мире широкополосного электростатического громкоговорителя, который позже был назван ESL 57.

Многие компании пытались повторить эту конструкцию, однако такой чистоты и прозрачности звучания достичь не удалось. Для ESL 57 были разработаны специальные усилители: Quad 303, затем 405 и др. Выпуск излучателя продолжался до 1985 года, всего было продано 60000 экземпляров. Репутация этой модели была настолько высока, что в 1978 году фирме была присуждена Королевская премия за достижения в технологии, чего не случалось никогда раньше в индустрии бытовой аудиотехники.

В 1981 году фирма начала производство нового излучателя ESL 63, который иначе называли FRED (Full Range Electrostatic Doublet). В нем была применена принципиально новая технология изготовления диафрагм в виде концентрических круглых колец, включенных через линии задержки, что позволило существенно улучшить характеристики направленности. Параметры этого громкоговорителя следующие: диапазон 35-20000 Гц (спад на краях 6 дБ), неравномерность 2 дБ, максимальное звуковое давление 100 дБ.

В 2000 году было начато производство моделей ESL 988 и ESL 989, в которых были использованы практически совершенно новые технологии изготовления мембран и электродов, новые трансформаторы и усилители, хотя принцип кольцевых излучателей с линиями задержки сохранился. Все это позволило получить прекрасные параметры и, по отзывам многочисленных экспертов, необычайно чистое, прозрачное звучание. Например, ESL 988 имеет диапазон 20-20000 Гц, максимальное звуковое давление 100 дБ, индекс направленности 125 Гц — 5 дБ, 500 Гц — 6,4 дБ, 1 кГц — 7,2 дБ, 8 кГц — 10,6 дБ, габариты 940х670х315 мм. В модели ESL 989 введена добавочная низкочастотная панель для улучшения воспроизведения басов.

В настоящее время выпуском электростатических громкоговорителей и многочисленных моделей акустических систем с ними занимаются 87 фирм, всего представлено на рынке более 250 моделей. Следует, правда, отметить, что подавляющее большинство акустических систем представляют собой комбинированные (династатические) модели, в которых низкочастотное звено динамическое (часто отдельный низкочастотный блок — субвуфер), а средне- и высокочастотное звено — электростатическое. Такие совмещенные системы имеют больший динамический диапазон на низких частотах, но переход от одного типа излучателей (электродинамических) к другим (электростатическим) создает много проблем с однородностью тембра звучания. К примеру компания «Martin Logan» с громкоговорителем «Ethos Overview».

Среди производителей электростатических излучателей можно отметить такие всемирно известные компании, как Telefunken, Isophon, Grundig (Германия), Sony (Япония), Koss, Infinity, ESS, Beveridge, Martin Logan (США), B&W (Великобритания). Каждая из них внесла свой вклад в модернизацию конструкции и улучшение технологии электростатических излучателей.

Как делают электростатическую акустику:

Электростатический громкоговоритель (ElectroStatic Loudspeakers ESL) — вид звукоизлучателя, в котором звук создаётся с помощью мембраны, помещённой в электростатическое поле. Может обладать превосходными звуковыми качествами: крайне низким коэффициентом нелинейных искажений (порядка 0,05 %)

История появления электростатических излучателей начинается в 20-х годах прошлого века. Создание и совершенствование их конструкции было защищено несколькими патентами: одним из первых был американский патент 1921 года, в котором описывалась конструкция электростатического излучателя для телефонов (авторы Joseph Masolle, Hans Vogt и Josef Engl). В 1927 году Hans Vogt продемонстрировал на выставке в Берлине свою первую модель электростатического громкоговорителя. Позднее им же были защищены еще два патента (США 1928 г и Великобритания 1930 г), где были предложены усовершенствования, касающиеся улучшения изоляции электродов для электростатических излучателей.

В эти же годы были зарегистрированы два патента Эдварда Келлога (Edward Washburn Kellogg, один из знаменитых изобретателей электродинамического громкоговорителя, посвященных конструкции электростатических излучателей (США и Великобритания, 1929-1934 годы). В частности, он предложил идею сегментации диафрагмы электростатического громкоговорителя.

В последующее десятилетие были зарегистрированы еще несколько патентов, но существенным шагом вперед стал американский патент 1953 года (автор Arthur A. Janszen), в котором была описана конструкция высокочастотного электростатического громкоговорителя. На его основе была создана первая династатическая (динамическая и электростатическая) акустическая система AR-1, где в качестве низкочастотного звена использовался динамический громкоговоритель. Janszen продолжил разработку широкополосного электростатического излучателя и к 1962 году создал модель KLH-9 (размером 11 х 11 дюймов).

В 1955-1980 годах появились патенты, в которых была описана подробная технология изготовления излучателей, обеспечивающая высокий уровень изоляции и защиты электродов от пробоев. Так, например, в 1955 и 1957 годах Peter James Walker и David Theodore Nelson Williamson зарегистрировали два патента (в США и Великобритании), где также была предложена технология разбиения электродов на секции для контроля характеристик направленности. Именно эти патенты послужили базой для создания знаменитой серии широкополосных электростатических громкоговорителей фирмы Quad.

В 1973 году William Wright предложил интересный патент, где предлагалось установить электростатический излучатель в закрытый корпус, заполненный газом, что позволило бы подвести более высокое поляризующее напряжение и тем самым увеличить чувствительность излучателя. Канадская фирма Dayton Wright в 80-е годы реализовала эту идею и организовала выпуск широкополосных газонаполненных электростатических систем XG1060 с диапазоном 38-18000 Гц (±3 дБ).

В этом же году Harold Beveridge опубликовал патент, в котором было предложено использовать рассеивающие линзы для расширения характеристики направленности электростатических излучателей, что и было реализовано в промышленных образцах, создаваемых его фирмой. Кроме того, был запатентован ряд конструкций усилителей и трансформаторов для таких излучателей.

Читайте также:  Задания для виртуальной рабыни

Хотя основы конструкции электростатических излучателей были подробно описаны в этих патентах, первые коммерческие модели появились только в конце 60-х годов, поскольку возникли значительные трудности с технологией их производства.

Принцип работы электростатических излучателей

Мембрана взаимодействует с электростатическим полем статора, который представляет собой металлический лист с отверстиями (или натянутую проволоку). Статоров может быть один или два, а мембрана может быть низкоомной или высокоомной.

В самом распространённом варианте высокоомная мембрана помещена между двумя статорами. На мембрану подаётся высокое напряжение относительно статоров, на статоры подаётся сигнал большой амплитуды (звуковой сигнал большого напряжения). В результате между мембраной и статорами возникает переменное электростатическое поле, двигающее мембрану. Поле действует равномерно на всю мембрану, а мембрана имеет крайне низкую массу, благодаря этому достигаются высокие характеристики.

Импеданс электростатического громкоговорителя линейно уменьшается с частотой. При этом на низких и средних частотах он равен десяткам Ом, поэтому громкоговорители используются с трансформатором.

Верхний частотный диапазон электростатического громкоговорителя ограничивается способностью усилителя работать на емкостную нагрузку, а воспроизведение низких частот — пределами смещения диафрагмы между двумя неподвижными электродами. Поскольку величина зазоров в современных громкоговорителях составляет 1-1,5 мм, то смещения диафрагмы не могут быть большими и уровень излучения низких частот определяется, главным образом, размерами площади электростатического излучателя (так, например, последняя модель ESL 989 фирмы Quad имеет габариты 1335х670х315 мм). Однако слишком большая площадь поверхности приводит к узкой с большими боковыми лепестками характеристике направленности на высоких частотах, поэтому обычно широкополосные электростатики конструируются в виде набора отдельных пластин для воспроизведения различных частотных диапазонов.

Масса диафрагмы электростатика существенно меньше массы подвижной системы динамического громкоговорителя, а масса воздуха в слое между диафрагмой и электродами и в отверстиях электродов довольно большая (масса воздуха на единицу площади примерно в пять раз больше чем масса самой диафрагмы на единицу площади), и она демпфирует колебания диафрагмы. Именно поэтому уровень переходных искажений в электростатических излучателях существенно меньше, чем в обычных громкоговорителях.

Одной из серьезных проблем при конструировании электростатических громкоговорителей является пробой из-за высоких напряжений за счет ионизации слоя воздуха и нарушения изоляции электродов.

Несмотря на относительную простоту принципов построения, для промышленного освоения электростатических громкоговорителей понадобились десятилетия напряженной работы. Необходимо было решить такие проблемы, как выбор материалов для мембран и электродов, отработка технологии нанесения электроизоляционных покрытий, разработка специальных усилителей и т.д. В современных конструкциях диафрагма изготавливается из тонкого пленочного синтетического материала (например, майлара толщиной 8 мкм с нанесенным на поверхность проводящим графитовым покрытием).

Поскольку сила за счет электростатического взаимодействия мала, необходимо большое поляризующее напряжение (8-10 кВ), из-за чего возникают серьезные проблемы с изготовлением электродов. Электроды должны быть очень жесткими (чтобы в них не возникали изгибные колебания), но акустически прозрачными, то есть иметь достаточное количество отверстий, на острых краях которых и возникает максимальная опасность пробоя.

Отработка технологии нанесения проводящего покрытия на поверхность краев отверстий представляет непростую проблему. Электроды должны иметь исключительно ровную и однородную поверхность для равномерного распределения заряда. Обычно используются перфорированные металлизированные пластины или металлические сетки. Изоляторы между мембраной и электродами должны обеспечивать равномерную центровку мембраны относительно электродов (в противном случае возникают значительные нелинейные искажения) и обеспечивать изоляцию при больших напряжениях (до 10 кВ). Пробой при таких напряжениях представляет значительную опасность.

Таким образом, много факторов влияет на параметры и качество звучания излучателей: выбор размеров и материалов для электродов, расстояние между мембраной и электродами, однородность конструкции, надежность изоляции, технология нанесения токопроводящих покрытий, величина поляризующего напряжения и другие. Однако, несмотря на технологические проблемы, потребовавшие много лет для их решения в промышленном масштабе, существует немало фирм, выпускавших и продолжающих выпускать электростатические излучатели.

Достоинства и недостатки электростатических громкоговорителей

Производители руководствуются несомненными преимуществами электростатических громкоговорителей перед электродинамическими в качестве звучания. Такой прозрачности и чистоты звука, особенно при воспроизведении классической музыки, которые можно услышать через электростатические излучатели, не удается получить с применением электродинамических громкоговорителей. Это связано, прежде всего, с тем, что легкая и тонкая мембрана обладает значительно меньшей инерционностью по сравнению с подвижной системой громкоговорителя.

Как было отмечено ранее, мембрана электростатика движется в однородном электрическом поле, что приводит к отсутствию нелинейных искажений (которые обусловлены движением катушки в зазоре динамического громкоговорителя, где ей приходится смещаться в неоднородном и несимметричном магнитном поле). Наконец, тонкая мембрана сильно натянута и демпфируется слоями воздуха, поэтому для нее нехарактерны выраженные резонансные колебания, типичные для диафрагм динамических громкоговорителей.

Однако, наряду с несомненными преимуществами, электростатические громкоговорители имеют ряд недостатков. Поскольку смещение мембраны мало, возникают проблемы с воспроизведением низких частот. Как уже было сказано, требуется большая площадь, а это, в свою очередь, вызывает обострение характеристики направленности в области средних и высоких частот. Кроме того, поскольку диафрагма излучает в обе стороны, то есть это излучающий диполь, то чрезвычайно критичным является установка электростатических излучателей в помещении. Наконец, значительные проблемы связаны с согласованием этих излучателей с усилителем, поскольку они представляют собой чисто емкостную нагрузку.

Модели электростатических громкоговорителей

Ведущим производителем лучших электростатических излучателей была и остается английская фирма Quad, которую в 1936 году основал Peter Walker. Первоначально она занималась разработкой акустики и усилителей для озвучивания, а в 1949 году было начато производство высокочастотного ленточного излучателя, в этот же период компания получила название QUAD (Quality Unit Amplified Domestic). В 1955 году фирма приступила к производству первого в мире широкополосного электростатического громкоговорителя, который позже был назван ESL 57.

Многие компании пытались повторить эту конструкцию, однако такой чистоты и прозрачности звучания достичь не удалось. Для ESL 57 были разработаны специальные усилители: Quad 303, затем 405 и др. Выпуск излучателя продолжался до 1985 года, всего было продано 60000 экземпляров. Репутация этой модели была настолько высока, что в 1978 году фирме была присуждена Королевская премия за достижения в технологии, чего не случалось никогда раньше в индустрии бытовой аудиотехники.

В 1981 году фирма начала производство нового излучателя ESL 63, который иначе называли FRED (Full Range Electrostatic Doublet). В нем была применена принципиально новая технология изготовления диафрагм в виде концентрических круглых колец, включенных через линии задержки, что позволило существенно улучшить характеристики направленности. Параметры этого громкоговорителя следующие: диапазон 35-20000 Гц (спад на краях 6 дБ), неравномерность 2 дБ, максимальное звуковое давление 100 дБ.

Читайте также:  Наушники с большими динамиками

В 2000 году было начато производство моделей ESL 988 и ESL 989, в которых были использованы практически совершенно новые технологии изготовления мембран и электродов, новые трансформаторы и усилители, хотя принцип кольцевых излучателей с линиями задержки сохранился. Все это позволило получить прекрасные параметры и, по отзывам многочисленных экспертов, необычайно чистое, прозрачное звучание. Например, ESL 988 имеет диапазон 20-20000 Гц, максимальное звуковое давление 100 дБ, индекс направленности 125 Гц — 5 дБ, 500 Гц — 6,4 дБ, 1 кГц — 7,2 дБ, 8 кГц — 10,6 дБ, габариты 940х670х315 мм. В модели ESL 989 введена добавочная низкочастотная панель для улучшения воспроизведения басов.

В настоящее время выпуском электростатических громкоговорителей и многочисленных моделей акустических систем с ними занимаются 87 фирм, всего представлено на рынке более 250 моделей. Следует, правда, отметить, что подавляющее большинство акустических систем представляют собой комбинированные (династатические) модели, в которых низкочастотное звено динамическое (часто отдельный низкочастотный блок — субвуфер), а средне- и высокочастотное звено — электростатическое. Такие совмещенные системы имеют больший динамический диапазон на низких частотах, но переход от одного типа излучателей (электродинамических) к другим (электростатическим) создает много проблем с однородностью тембра звучания. К примеру компания «Martin Logan» с громкоговорителем «Ethos Overview».

Среди производителей электростатических излучателей можно отметить такие всемирно известные компании, как Telefunken, Isophon, Grundig (Германия), Sony (Япония), Koss, Infinity, ESS, Beveridge, Martin Logan (США), B&W (Великобритания). Каждая из них внесла свой вклад в модернизацию конструкции и улучшение технологии электростатических излучателей.

Как делают электростатическую акустику:

Собрать в домашних условиях классический динамик несколько затруднительно. Намного легче сделать излучатель нетрадиционного типа. Например, вот такую простую конструкцию ленточного излучателя, отличительной особенностью которой является применение так называемого «акустического трансформатора» (Air Motion Transformer). Отсутствие в ней дорогостоящих неодимовых магнитов компенсируется применением принципа физика О.Хейла. Еще в 1972 г. он создал электро-акустический преобразователь изодинамического типа, мембрана которого была сложена в «гармошку». Тем самым, увеличив площадь излучаемой поверхности при тех же размерах плоскости излучения, ученый добился повышения КПД своего динамика.

В предлагаемой конструкции вместо высокотехнологичной тефлоновой пленки с напыленными проводниками, которую применил О.Хейл, будет использоваться полоска обыкновенной пищевой алюминиевой фольги.
Кроме того, применение распространенных магнитов круглой формы, позволит расширить диаграмму направленности, приближая ее к круговой.
Для сборки одного ВЧ излучателя понадобятся две магнитные системы от отслуживших свой век отечественных динамических головок типа 15ГД-11а (20ГДС-1), 6ГД-6, 10ГД-34 (25ГДН-1) и т.п. Для пробы были изготовлены два варианта. Первый из двух магнитных систем 6ГД-6 и шириной ленты 15 мм, и второй вариант — из двух 15ГД-11а, с шириной ленты 7 мм.

Ниже пошагово представлен весь процесс.

Подготавливаются указанные выше корзины с магнитными системами.

Отделяется магнит с верхним фланцем от корзины при помощи ножа и молотка.

Для второго варианта – зажимается одна из полученных заготовок в тисках и отрезается (по уровню магнита) излишек фланца.

Чтобы получить нужную полярность, необходимо отделить один из магнитов и перевернув его приклеить обратно

Вырезается из тонкого и ворсистого материала (в данном случае используется дубилин) два круга по форме магнитов и приклеиваются к ним ворсом вверх.

Склеиваются полученные половинки

Несколькими граммами синтепона обматывается центр будущего динамика

Вырезаются две бумажные и две медные полоски

Наклеиваются бумажные полоски вдоль магнитов

Они необходимы для изоляции наклеенных поверх них двух медных полосок фольги. Предварительно медь необходимо облудить. Таким образом подготовлено место для крепления алюминиевой ленты и согласующего трансформатора.

Для следующего этапа необходимо приобрести пищевую алюминиевую фольгу типа «Саянская». Я использовал «Универсальную», толщиной около 11 мкн. Для первого варианта отрезается полоска длиной 1 м и шириной 15 мм. Для второго – 1 м и 7 мм соответственно

Что бы получить «акустический трансформатор», необходимо более сильное гофрирование ленты, чем у ленточных излучателей (см. журнал «Радио» № 1 2012г. авторская статья «Самодельные ленточные динамические головки»). Получить такое гофрирование ленты можно, например, пропустив её через две автомобильные шестерни с прямыми зубьями. Или приобрести самый недорогой воздушный авто-фильтр, из которого можно изготовить «станок для гофрирования ленты в домашних условиях». Аккуратно отделить металлическую сетку – она пригодится на последнем этапе сборки.

Разрезать фильтр пополам. Получаются две своеобразные шестеренки

С помощью них гофрируются ленты для обоих вариантов динамиков

Полученная лента припаивается (с использованием активного флюса для пайки алюминия) к медной площадке.

Затем лента аккуратно укладывается в зазор динамика, равномерно распределяя её по всей длине до второй медной площадки

Припаивается второй конец ленты. Потом к двум медным площадкам так же припаивается согласующий трансформатор, и несколькими каплями клея фиксируется защитная металлическая сетка (от авто-фильтра).

В качестве подставки под излучатель можно использовать круглые пластмассовые ниши под зажимы от акустических систем. В них удобно разместить два соединенных параллельно разделительных конденсатора К73-11 по 2 мкФ. В качестве украшения сверху и снизу приклеиваются два блестящих диска от компьютерного HDD. Изготовленный излучатель подключается к АС в качестве ВЧ звена, с частотой раздела 5 кГц.

Согласующий трансформатор может быть намотан на сердечнике дросселя от компьютерного БП (желто-белое кольцо, любого типоразмера). Первичная обмотка – около ста витков провода диаметром 0.12 мм, вторичная 8 – 10 витков толстой медной косички без изоляции, которая наматывается таким образом, чтобы витки не касались друг друга. При таком соотношении витков, динамик имеет активное сопротивление в рабочем диапазоне частот около 8 Ом.

При прослушивании музыки, после выравнивания уровня громкости СЧ и НЧ диапазона «Электроники» 50 АС-061м с ВЧ диапазоном самодельных излучателей, было установлено, что реальная чувствительность таких динамиков составляет приблизительно 83… 84 дБ/Вт/м.

При макетировании с такой же магнитной системой, но с применением ленты с мелким гофрированием или без таковой вообще, получаемый уровень громкости не оставлял шансов на использование данной конструкции в составе какой либо системы. Применение «акустического трансформатора», по принципу О.Хейла позволило поднять уровень громкости до приемлемого. Кроме того, диаграмма направленности этого динамика в горизонтальной плоскости практически круговая, что расширяет зону стереоэффекта. То есть отсутствует основной недостаток, присущий всем ленточным излучателям – очень узкая диаграмма направленности.

Собрать такой динамик можно буквально за один вечер. Себестоимость весьма условная. Автором намерено, показаны самые простые модели. Любой, кому после повторения конструкции понравиться звучание такого излучателя легко сможет самостоятельно его доработать.

Ведь возможность не только повторить конструкцию, но и превзойти оригинал – это и есть то, что необходимо для развития собственных творческих способностей.

Ссылка на основную публикацию
Шарик равноускоренно скатывается по наклонной плоскости
За каждую секунду, путь пройденный шариком,увеличивается на 20см. Следовательно за 4 секунду он пройдет 70см. Ответ:(2) Если ответ по предмету...
Что такое ogg формат
Ogg — Dateiendung: .ogg, .oga, .ogv, .ogx MIME Type … Deutsch Wikipedia .ogg — Dateiendung .ogg, .oga, .ogv, .ogx MIME...
Что такое pppoe соединение на роутере
PPPoE (англ. Point-to-point protocol over Ethernet ) — сетевой протокол канального уровня (второй уровень сетевой модели OSI) передачи кадров PPP...
Шарнирная стойка для дрели
Стойка для дрели с тисками FIT 37861 Стойка для дрели Калибр 96203 Стойка для дрели RedVerg DS-43 Стойка для дрели...
Adblock detector