Ещё один вариант конструкции ленточной динамической головки, изготовление которой выполнимо в домашних условиях. В магнитной системе я применил линейные неодимовые магниты, а в качестве излучателя – гофрированные полоски из тонкой алюминиевой фольги.
Вместе с такими головками, предназначенными для воспроизведения музыкальных сигналов в области СЧ и ВЧ, я установил в самодельной стереофонической АС динамические НЧ-головки 2А-12. Для самых высоких частот предпочёл использовать также самодельные ленточные излучатели, конструкция которых представлена в “Радио”, 2012 г., №1.
Излучатели ленточного типа отлично подходят для воспроизведения высоких частот звукового диапазона благодаря тому, что легчайшая лента динамической головки находится в магнитном поле и является излучателем, способным воспроизводить сложный сигнал с высокой точностью. Вполне логично желание любителя музыки иметь в своём распоряжении подобную головку, работающую и на средних частотах.
Бюджетные модели ленточных головок, предлагаемые на рынке аудиотехники, чаще всего используют для воспроизведения звуков частотой от 5 кГц и выше. Самые дорогие модели могут работать от частоты 2,5 кГц, но в этом случае необходимо использовать сложный кроссовер третьего порядка.
Общепринятая конструкция таких излучателей состоит из системы магнитов и концентрирующего магнитопровода. Таким образом, производители экономят на магнитах и получают необходимую чувствительность головки. Недостаток такого построения – выход ленты из зазора при больших амплитудах колебания, т. е. на нижней границе воспроизводимых частот, и появление заметных искажений сигнала.
Для того чтобы самостоятельно собрать ленточную головку с более низкой граничной частотой и с малыми искажениями – в данном случае с захватом полосы средних частот, имеет смысл отойти от промышленной конструкции. Достаточно использовать упрощённую магнитную систему, без концентрирующего магнитопровода, с широким магнитным зазором и большим ходом ленточной мембраны. Наращивая площадь ленты с одновременным увеличением размера и числа магнитов, можно получать головки с более низкой граничной частотой и нужной чувствительностью.
Изготовление среднечастотной головки имеет свои конструктивные особенности. В ней применены сильные магниты прямоугольной формы, а согласующий трансформатор выполнен на стальном магнитопроводе. Первое обусловлено необходимостью компенсировать ослабление магнитного поля ввиду увеличенного магнитного зазора. Второе продиктовано расширением полосы в сторону средних частот.
В магнитной системе изготовленных головок применены 12 неодимовых (NdFeB – Неодим-Железо-Бор) магнитов размерами 50x10x5 мм, в суммарном поле которых размещены алюминиевые ленты толщиной 10 мкм и общей длиной 340 мм.
При ширине ленты 15 мм нижняя граница воспроизводимых частот оказалась равной 200 Гц, а чувствительность на средних частотах (с учётом согласующего трансформатора и приведённом сопротивлении 8 Ом) – около 87 дБ/Вт/м.
В домашних условиях прослушивания музыки реальный уровень подводимой мощности недостаточен для вылета ленты за пределы магнитного поля. Благодаря большому запасу хода гофрированной ленты и широким магнитам (10 мм) можно использовать такую головку совместно с простейшим кроссовером первого порядка, настроенным на частоту на полторы-две октавы выше нижней границы воспроизводимой полосы.
Самодельная ленточная СЧ-головка собрана на деревянном основании и представляет собой небольшой щит с прорезью и подставку. Магниты, используемые в системе, приклеены эпоксидным клеем на стальные полосы толщиной 3 и шириной 20 мм. Магниты укладывают вплотную к краю полосы. Внешний вид и геометрические размеры представлены на рис. 1-3.
Рис. 1. Внешний вид и геометрические размеры устройство
Рис. 2. Внешний вид и геометрические размеры устройство
Рис. 3. Внешний вид и геометрические размеры устройство
Важно, чтобы стальные полосы с наклеенными на них магнитами после монтажа в щит выступали за пределы деревянной основы на 5 мм. Таким образом, когда лента будет натянута, она окажется как раз посередине магнитного потока, в 5 мм от переднего и заднего края ряда магнитов.
Лента, используемая в описываемой модели, извлечена из конденсатора К73-15а, длина корпуса которого равна 32 мм. Её гофрирование выполнено с помощью двух широких пластиковых колпачков с зубчатой накаткой (фото на рис. 4).
Рис. 4. Гофрирование ленты
Гофрированную алюминиевую ленту из конденсатора припаивают паяльником мощностью не менее 50 Вт с плоским жалом к предварительно залуженным медным площадкам без использования специального флюса. Ввиду того что гофр обладает свойством пружины, ленту обязательно нужно немного натянуть во время монтажа!
Во избежание повреждения ленты от внешних воздействий на лицевую часть головки желательно установить защитную сетку. Металлическая сетка (рис. 5) хорошо удержится без крепления за счёт поля рассеяния магнитной системы.
Рис. 5. Металлическая сетка
Согласующий трансформатор для ленточной СЧ-головки представляет собой две склеенные П-образные части от магнитопровода типоразмера ШЛ20х32 из электротехнической стали (Э310 и т.п.).
На полученном магнитопроводе, обёрнутом плёночным изоляционным материалом (лавсан и т.п.), бескаркасно наматывают две обмотки: первичную – 100 витков обмоточным проводом диаметром 0,45 мм, вторичную – 9 витков в четыре провода диаметром 1,5 мм (рис. 6). Получаемый импеданс СЧ-головки – 8 Ом.
Рис. 6. Магнитопровод
Увеличение геометрических размеров и массы диафрагмы обусловило плавный спад АЧХ выше 10 кГц. Поэтому такой головке необходима поддержка в виде дополнительного ВЧ-излучателя.
В настоящее время изготовленная пара ленточных СЧ-головок эксплуатируется в составе трёхполосной стереофонической АС (рис. 7). ВЧ-звено – самодельные ленточные головки. В полосе НЧ – головки 2А-12У4 в оформлении ЗЯ с внутренним объёмом 68 л. Размеры корпусов – 300x485x765 мм. Материал – фанера толщиной 20 мм. Между фронтальной и тыловой панелями вставляют распорку из деревянного бруска 30×40 мм.
Рис. 7. Трёхполосная стереофоническая АС
В кроссовере АС (рис. 8) частоты разделения фильтров первого порядка – 600 Гц и 10 кГц. Динамическая НЧ-головка 2А12-У4 имеет более высокую чувствительность, чем ленточные СЧ- и ВЧ-головки с согласующими трансформаторами. Корректирующее звено первого порядка на элементах R1, L1 выравнивает общее звуковое давление и компенсирует спад АЧХ на самых низких частотах. В этом случае при небольших размерах закрытого ящика можно получить эффективную полосу воспроизведения ЗЧ выше частоты 35 Гц и иметь гораздо лучшую переходную характеристику, чем в оформлении ФИ. В данном случае это существенно, так как СЧ- и ВЧ-излучатели обладают очень быстрым откликом и нужна “поддержка” НЧ-головки с возможно большей скоростью перемещения диффузора – с так называемым “быстрым басом”.
Рис. 8. Кроссовер АС
Таким образом, в домашних условиях можно изготовить СЧ-головки с очень хорошим уровнем достоверности воспроизведения музыкального сигнала.
Литература:
- Мошев С. Самодельные ленточные динамические головки. – Радио, 2012, № 1, с. 14 -17.
- Мошев С. Самодельные изодинамические излучатели на базе головок 10ГИ-1. – Радио, 2017, № 1,с. 8-11.
Автор: Станислав Мошев, г. Воронеж. Другие работы автора.
Интересное “know-how”! Вот только насколько велика идентичность двух лент,а так же их натяжение?
Имеется разброс по натяжению. На звук никак не отражается.