Групповые излучатели в акустике

Идея применения группового излучателя достаточно проста: если для эффективного воспроизведения низких частот необходима большая площадь диффузора, то давайте сделаем так, чтобы площадь нескольких диффузоров суммировалась. То есть группа динамических головок в этом случае будет работать как одна. Разберем эту модель подробнее.

При рассмотрении работы динамической головки мы уже упоминали о том, что чем больше ее диаметр, тем эффективнее она будет воспроизводить низкие частоты, а именно: для создания равного в сравнении с меньшей головкой звукового давления диффузор будет совершать колебания с меньшей амплитудой. На этом нужно остановиться подробнее. Дело в том, что если амплитуда будет небольшой, то нашей колебательной системе не нужно будет выходить за пределы своей линейности, а таким образом минимизируются искажения, которые наиболее значимы именно в самом низкочастотном диапазоне. Идея интересная, а как реализовать ее практически?

На практике, кстати, такой подход нередко применялся в советской эстрадной акустике, достаточно отметить акустические комплексы «Родина», «Эстрада», «Гелиос». Здесь важны два основных фактора: это синфазность движения диффузоров и минимальное расстояние между ними (именно в этом случае они работают как один). Ну и, конечно, применять нужно одинаковые головки.

Несколько позже среди самодельщиков выделилось направление: создание акустики на групповых излучателях в виде открытого оформления (преимущественно щитов) и с использованием широкополосных маломощных головок еще советского производства на бумажном подвесе. Действительно, именно такие динамики оптимальны для работы в открытом пространстве (они и применялись в приемниках, радиолах, телевизорах именно в открытых ящиках). А при грамотном составлении из них группового излучателя удается на них добиться воспроизведения и низких частот на уровне, совсем для подобных головок не свойственном. Сглаживается и АЧХ, так как параметры головок, даже одинаковых, немного различаются, и эта разница «размазывается».

Наиболее популярное решение, и наилучшее звучание у щитов из советских головок признается на динамиках 5ГДШ-1-4 , 5ГДШ-4-4, 3ГД-38Е, 4ГД-35 и подобным им. Используют в щитах и овальные маломощные широкополосники. В обоих случаях важно располагать головки в шахматном порядке и как можно ближе друг к другу. Однако главное, чего удается достичь, применяя подобные динамические головки, это даже не глубокий бас, а детальность звука и его широкий динамический диапазон (хорошая макро- и микродинамика). Такую динамику очень сложно получить от головок с низкой добротностью (тяжелым диффузором и вязким подвесом), применяемых в фазоинверторных системах и закрытых ящиках.

Следует отдельно отметить, что в данном случае я говорю о высокой добротности головок, имея в виду ее механическую составляющую — Qms. Подвес такого динамика обладает низкой вязкостью, за счет чего не смазывает мелкие детали в воспроизводимом импульсе. Полная же добротность — Qts — может быть и не такой высокой за счет хорошего контроля движения катушки в магнитном зазоре, и зависит она от многих факторов. Для открытых решений ее значение чуть больше единицы вполне подойдет.

Учитывая тот факт, что старых советских динамиков осталось достаточно мало на рынке, те, что остались, не всегда хорошо сохранились, а для создания хорошо звучащего щита их нужно много, мы решили найти среди импортных головок подходящие и реализовать экспериментальную акустику. Для первого опыта, выбор пал на FS-16650. Мы не нашли в России поставщика этих динамиков и импортировали небольшую партию специально для своего эксперимента.

Что же получилось? Мы использовали щит размером 900X 1200 мм. Установили 16 динамиков (параллельное подключение двух последовательно включенных групп, по 8 головок). 16 излучателей, в шахматном порядке, расположили ромбом. Сама фигура ромба на щите расположена несколько асимметрично, как относительно положения верх-низ, так и право-лево. Делать так желательно для того, чтобы акустическое короткое замыкание с разных сторон щита было максимальным на немного различных частотах. Это позволяет эффект от него немного размыть и сделать АЧХ более равномерной.

Первое впечатление

В целом первое впечатление от данного щита положительное. Субъективно звук понравился, хотя в средневысоком диапазоне присутствует горб (вследствие применения широкополосных динамиков), видимо, необходима будет цепь Цобеля. При этом низы быстрые, незамыленные, хорошо различаются мелкие детали и отдельные инструменты.

Однако главная проблема, все же, — нехватка высоких частот. Щиту явно нужен супертвитер. Выбор головки для его реализации оказался затруднителен. Мы применили два шелковых купольных твитера по 8 ом, с чувствительностью 95 db (что очень хороший показатель), через полипропиленовый конденсатор емкостью 1,5 мкф, при этом уровень ВЧ оказался недостаточен. И это понятно, ведь чувствительность массива основных динамиков превышает 100!

В итоге, решение крайне интересное, но пока сырое, рекомендовать его как законченную разработку рано. При этом понятно, что эксперименты с построением открытых решений и групповых излучателей стоит продолжать. Уже намечены следующие бумажные высокодобротные (Qms) динамики для экспериментов и есть определенные идеи. Но всему свое время.