Ola Boga pisze: ↑czw, 23 marca 2023, 10:18
Użycie głośnika niskośredniotonowego bez filtracji zawsze wydawało mi się najbardziej naturalnym rozwiązaniem. Są głośniki, które się do tego zupełnie nie nadają, szczególnie te o sztywnych membranach z kevlaru, czy aluminium, ponieważ powyżej użytecznego pasma mają wyraźne rezonanse, których trzeba się pozbyć filtrem elektrycznym. Jest natomiast sporo głośników, których charakterystyka powyżej pewnej częstotliwości zaczyna łagodnie opadać. Nie ma to raczej związku z indukcyjnością. Bardziej z właściwościami mechanicznymi głośnika. Sprzężenie mechaniczne membrany z cewką dla większych częstotliwości działa coraz słabiej, aż w końcu membrana w ogóle przestaje promieniować. Znam głośniki o dużej średnicy, które mają specjalnie pofałdowaną membranę, aby przy wyższych tonach działała tylko wewnętrzna część stożka, podczas gdy zewnętrzna, nieruchoma część tworzy coś w rodzaju tuby. W ten sposób głośnik o średnicy nawet 30cm może obsłużyć pełne pasmo uzupełniony jedynie calową kopułką, lub małą tubką wysokotonową.
To wszystko racja, ale chodziło mi jedynie o to że rezygnując z jakiejkolwiek cewki filtru dolnoprzepustowego w szereg z GDN użytym w zespole dwu- lub więcejdrożnym narażasz się na sytuację gdy ten głośnik będzie pobierał znaczącą moc elektryczną przy częstotliwościach, przy których włącza się już do pracy GDW (lub GDM). W wyniku powyższego impedancja zespołu w tym zakresie zmaleje poniżej impedancji znamionowej, np. z 8 do 4 omów. Nie ma to miejsca z głośnikami GDN16/15, ale ma np. z zabytkowymi głośnikami eliptycznymi GD31-21/5 które mają krótką cewkę w wyniku czego ich indukcyjność pasożytnicza jest niewielka, podobnie jak jej dobroć. Równoległe dołączenie głośnika wysokotonowego przez kondensator daje w tych warunkach zespół o zmniejszającej się impedancji przy wysokich częstotliwościach. To samo może dotyczyć współczesnych wysokosprawnych głośników estradowych o dużej średnicy, ale małym skoku membrany. Jeżeli wzmacniacz nie dysponuje wielką rezerwą wydajności prądowej (której brak zwłaszcza we wzmacniaczach lampowych) to w najlepszym razie pojawią się zniekształcenia przy nominalnym wysterowaniu. Wzmacniacz zaś tranzystorowy może ulec uszkodzeniu, lub może zadziałać ogranicznik prądowy, o ile jest.
Innym, bardzo ciekawym przykładem są głośniki Epicure, wielogłośnikowe konstrukcje, których cała zwrotnica to jeden kondensator. To na tyle interesująca koncepcja, że chyba rozpocznę o nich osobny wątek.
Kiedyś popełniłem coś w podobnym stylu, ale z dwoma kondensatorami. Mały kondensator w szereg z GDWK o średnicy (chyba) 7cm), równolegle do całości GDM10/60, w szereg z tym wszystkim znów kondensator ale kilkakrotnie większy, i wreszcie GDN16/50 równolegle do wszystkiego o czym wyżej. Powstała w ten sposób równoległa zwrotnica trójdrożna kaskadowa 6dB/okt analogiczna do tej jakiej użyto w Altusach, ale bez jakichkolwiek cewek. Oczywiście, uprzednio się upewniłem że zarówno GDN jak i GDM mają stosowne indukcyjności własne, i obniżanie się impedancji o którym pisałem wyżej nie wystąpi. W ten sposób przebudowałem jedną wielościenną (zbliżoną do kuli) kolumnę w której pierwotnie znajdował się samotny GDS16/15, w którym rozsypało się gąbkowe zawieszenie. Zanim jednak zdobyłem sie na przebudowę drugiej (tj uzupełnienie wstawionego wcześniej GDN o GDM i GDWK - zdążyło się rozsypać zawieszenie we wszystkich GDN i GDM, a tymczasem udało mi się nabyć używane ZG15C z GDN16/15
na szmatach oraz GDW16/15. Głośniki okazały się sprawne, i takimi pozostają do dziś. Jedynie gąbkę wypełniającą wnętrze świeżo zakupionych kolumn trzeba było wymienić na nową, usuwając starą przy pomocy... odkurzacza, bo uchwycona palcem kruszyła się i rwała w drobne strzępy. Od tamtej pory nie zajmowałem się więcej kulistymi obudowami, do dziś chyba zagracają piwnicę strasząc
szkieletorami pozbawionych zawieszenia głośników.
Druga rzecz, to kondensatory bipolarne. Oczywiście, że kusiło mnie, żeby wymienić stare elektrolity na coś zwijanego, ale akurat wtedy miałam przyjemność odwiedzić Romka (Romekd) i zobaczyć na własne oczy różnicę między starymi polskimi elektrolitami, a współczesnym, porządnym kondensatorem elektrolitycznym. Polski wynalazek rozładowywał się w oczach od samego patrzenia, natomiast japoński, nie wiem nawet w jakim wieku, naładowany do 10V prawie rok wcześniej, wciąż zachował 4V napięcia, a pewnie gdyby nie systematyczne sprawdzanie, miałby jeszcze więcej.
Mimo to wolę zastosować element pewny w 100% tj kondensator foliowy, nie zastanawiając się na jaki elektrolit przyszło mi trafić. Jedne nie rozładowują się praktycznie wcale, inne potrafią się rozformować w wyniku czego nie tylko wzrasta im upływność, ale i pojemność co może okazać się groźne zarówno dla głośnika średnio- lub wysokotonowego, jak i wzmacniacza.
To mi przypomniało historię ze wzmacniaczem lampowym, który leżał mi dwa miesiące na półce i czekał na naprawę, po czym poczęstował mnie świeżutkim napięciem anodowym prosto w palec.
Zabrakło rezystora rozładowującego.
Z prostownikami selenowymi zwykle się go pomijało, bowiem one same miały upływność wystarczającą do rozładowania kondensatora w krótszym lub dłuższym czasie. Prostowniki lampowe i krzemowe niestety tej dodatkowej funkcji pełnić nie potrafią. Jednak kondensatory elektrolityczne w zasilaczach podlegają stałemu procesowi formowania - do napięcia przy jakim pracują, toteż prąd upływu szybko maleje w miarę samorozładowywania się kondensatora i nawet jeśli napięcie na nim w miarę szybko spadnie np. z 300 do 250V to dalszy spadek będzie nadzwyczaj powolny. Natomiast kondensatory elektrolityczne w zwrotnicach na takie odświeżające formowanie liczyć nie mogą, musiałoby bowiem występować na nich permanentne napięcie przemienne zbliżone do napięcia formowania. A tego żaden bipolarny elektrolit by nie wytrzymał - w wyniku przegrzania.
Mogę chyba uznać w takim razie, że ewentualne zniekształcenia wprowadzone przez nowy elektrolit usłyszę tylko, kiedy przez kilka miesięcy będę słuchać bardzo cicho, a potem nagle zapragnę głośnych dźwięków, ale nawet wtedy pojawią się wyłącznie w pierwszych kilku okresach sygnału i znów spokój na pół roku.
Rozumowanie w pełni poprawne, ale... patrz wyżej. Po co stwarzać sobie samemu potencjalne problemy?
Myślę, że w przypadku starych ZGC to zupełnie akceptowalny kompromis.
Te stare ZGC nieraz miewały bardzo trwałe głośniki, jak moje ZG15C z GDN16/15 oraz ZG10C z GDN16/10 (na gumach, chyba
z dętki od rowera, tak przynajmniej wyglądają
) Takie zespoły zasługują chyba na szczególnie trwałe i niezawodne kondensatory, skoro o głośniki w ogóle nie trzeba się troszczyć tylko grać, uważając rzecz jasna aby nie przeciążyć ich nadmierną mocą.
Trochę inne zagadnienie wystąpi w dużych, drogich i bardziej wyrafinowanych konstrukcjach. Tam w sekcji wysokotonowej kondensatory zwijane będą raczej oczywistością, bo różnica 20, czy nawet 100zł będzie bez znaczenia. Ale tam z kolei sekcja niskotonowa może zawierać
kondensatory 100uF i większe, a wtedy koszty zaczną rosnąć dramatycznie.
100 uF i większe to chyba tylko w subwooferach i współpracujących z nimi
satelitkach. W normalnych zespołach trójdrożnych, gdzie pierwsza częstotliwość podziału leży nieco poniżej 1 kHz wystarczają pojemności zdecydowanie niższe. Np. w prezentowanych już zespołach na GDN25/40, GD12/8 i GDWK9/40 największy kondensator ma 68uF a dolna częstotliwość podziału wynosi 800Hz. Korci mnie aby w ślad za wymianą pierwotnie zastosowanych papierowych GD12/5 (pokazanych na schemacie
https://www.forum-trioda.pl/download/fi ... &mode=view ) na
szmaciane GD12/8 obniżyć tę częstotliwość z 790 na 680 Hz. Wtedy cewka L1 (pozyskana z ZG25C) będzie miała 660 uH (ta sama szpula ale przewinięta grubszym drutem 1mm do pełna) a największy C3 wzrośnie do 82 uF. Wzrośnie też C1, natomiast C3 najpewniej zmaleje, dzięki temu że indukcyjność GDN25/40 będzie bardziej zbliżona do indukcyjności dławika L1. Gdyby jednak zastosować klasyczną konfigurację równoległą, to pojemność kondensatorów byłaby przy tej samej częstotliwości podziału dwukrotnie mniejsza, za to potrzeba by aż czterech cewek, i to o indukcyjności dwukrotnie większej niż w zwrotnicy szeregowej (a tym samym większy problem stwarzałaby ich rezystancja). Ostatecznie zatem uznałem że osiągnięte dzięki szeregowej konfiguracji korzyści warte są ceny w postaci zwiększenia pojemności.
Mało tego, w pewnych sytuacjach wymiana kondensatorów bipolarnych na zwijane może znacząco zaburzyć użyteczną objętość obudowy...
To chyba tylko wtedy jak się zastosuje pamiętające jeszcze lata 60-te papierowe kondensatory kompensacyjne do świetlówek, w hermetycznych blaszanych obudowach
Filtr rozdzielający sygnały na GDN i GDM (a właściwie GDN i pozostałe głośniki) wygląda tak:
https://www.forum-trioda.pl/download/fi ... &mode=view
Otwór w płycie czołowej przez który jest widziany dostosowany jest do GDN25/40. Natomiast filtr rozdzieląjacy sygnały między GDM i GDW jest na tyle mały, że udało się go usytuować pod magnesem GDWK/40:
https://www.forum-trioda.pl/download/fi ... &mode=view
W najtańszych zaś zespołach dwudrożnych, podobnych do ZG15C jedyny w całym zespole kondensator przez który włącza się GDW ma od 2,2 uF do 4,7 uF (wyjątkowo do 10 uF ale to tylko przy impedancji 4 omy) zatem ani nie wpływa znacząco na wzrost kosztów, ani nie kradnie znaczącej części pojemności obudowy.
Z kolei głośniki 2,5 drożne, o których wspomniałam, przyszły mi do głowy właśnie dlatego, że GDN 20/40 bardzo ładnie współpracuje z klasycznymi kopułkami wysokotonowymi.
Zapewne analogiczna idea przyświecała Tonsilowi przy konstrukcji zespołu ZG25C w którym dwa GDN16/12 współpracowały z GDWK9/40. Że przy okazji wycięli środek pasma - to insza inszość, widocznie większości klientów, maltretowanych przez lata pozbawionym basów i częstokroć także wysokich brzmieniem normalnopasmowych głośników w aparatach radiowych i telewizyjnych taka sytuacja odpowiadała. To samo zresztą powtórzono i w Altusach, a już zwłaszcza Altusach 140, gdzie wielkiemu (jak na tę kategorię głośników) GDM18/80 wycięto wszystko co poniżej 3 kHz, a zdolność odtwarzania średnioniskich tonów przez GDN30/60, i tak już problematyczną powyżej 1kHz pogorszono jeszcze bardziej za pomocą szeregowej cewki o indukcyjności aż 2,4 mH co nawet przy braku indukcyjności pasożytniczej oznacza stłumienie wszystkiego co powyżej 530 Hz. Być może obawiano się że poszerzenie w dół pasma odtwarzanego przez GDM narazi na przeciążenie GDWT9/80, jako że ogniwo górnoprzepustowe dla GDM filtrowało wstępnie także sygnały przeznaczone dla GDW, dzięki czemu poniżej 3kHz tłumienie na GDW wynosiło już nie 6 tylko 12dB/okt.
Użycie większego głośnika niskotonowego spowoduje konieczność podziału pasma na trzy części, czego chcę uniknąć.
Ale właściwie czego tu się obawiać? Zasada konstrukcji filtrów dla zespołów trójdrożnych jest równie prosta jak dla dwudrożnych, o ile zastosuje się
strukturę kaskadową. Najpierw projektuje się zespół dwudrożny na samych tylko GDM i GDW, po czym traktuje się go jako
czarną skrzynkę, tj zastępczy głośnik średnio-wysokotonowy, tj. projektuje się drugi zespół dwudrożny, tym razem z GDN oraz owym zastępczym głośnikiem. W ten sposób niespodzianki wynikłe ze współpracy trzech zamiast dwóch filtrów są wykluczone. Kaskadowa jest zarówno równoległa zwrotnica 6dB/okt Altusów, jak i szeregowa zwrotnica 12dB/okt pokazana wyżej. Trójdrożne zespoły pozwalają optymalnie wybrać częstotliwości podziału (zwykle poniżej 1kHz oraz powyżej 5kHz) podczas gdy w dwudrożnych (szczególnie z dużymi głośnikami podstawowymi) prawie nieunikniony jest niewygodny kompromis w postaci przyjęcia częstotliwości podziału w okolicach 3kHz która po pierwsze leży akurat w zakresie maksymalnej czułości słuchu, po drugie zaś - nie zapewnia skutecznej ochrony GDW przed sygnałami o jego częstotliwości rezonansowej, leżącej gdzieś w okolicach 2kHz.
Natomiast zastosowanie dwóch identycznych głośników w najniższym zakresie pasma pozwoli na wrzucenie ich do wspólnej obudowy. Chodzi po prostu o ułatwianie sobie życia.
To jak najbardziej, we wspomnianych ZG25C dwa identyczne GDN pracują we wspólnej obudowie bez separacji wnętrza. Nie rozumiem tylko po kiego jednemu tłumić wyższe częstotliwości a drugiemu nie, tak jak to się robi w tzw. zespołach 2,5-drożnych. W obawie że dwa głośniki zasilane tym samym sygnałem dadzą podbicie na średnich częstotliwościach? No możliwe że pojawi się wówczas łagodna górka o wysokości 1 czy 2dB, przypominam jednak zarazem jakiego to
fioła miewają audiofile na punkcie tzw.
zgrania fazowego. Do tego stopnia że dyskwalifikują najprostsze zwrotnice 6dB/okt (z cewką w szereg z GDN czy też bez niej) jednie na tej podstawie że na częstotliwości podziału przesunięcie fazy między równymi co do amplitudy sygnałami na GDN i GDW wynosi 90 stopni. Ale to się dzieje tylko na tej jednej częstotliwości, im dalej od niej tym silniej maleje sygnał na jednym z głośników i wtedy przesunięcie fazy, jakie by nie było - traci znaczenie. Tymczasem przy połączeniu dwóch jednakowych GDN tak jak to się robi w "zespołach 2,5 drożnych" cewka powyżej pewnej granicy zaczyna wnosić przesunięcie fazy między obydwoma głośnikami, i ten stan rzeczy trwa póki nie stłumi sygnału praktycznie całkowicie. Ale o tym zwolennicy takich
wynalazków wiedzieć nie chcą. Myślę zatem że ów "zespół trójdrożny" to ordynarny chwyt marketingowy: nabywca ma nabrać przekonania że zespół 2,5 drożny musi być lepszy od 2-drożnego, choć oczywiście nie będzie tak dobry jak prawdziwy zespół trójdrożny. Coś jak seria tzw
Zespołów Głośnikowych Popularnych (ZGP) produkowanych na rynek krajowy w kryzysowych latach stanu wojennego, kiedy to cały lepszy asortyment Tonsilu szedł na eksport. Miały one obudowy zamknięte ale w roli głośnika podstawowego użyto twardo zawieszonego głośnika normalnopasmowego w rodzaju GDN20/10. Uzupełniały go dwa stożkowe głośniki wysokotonowe przy czym środkowy był większy od górnego. Miało to na celu wyłącznie
imitowanie zespołu trójdrożnego, przy czym głośnik o średnicy 9 cm imitował średniotonowy. Mniejszy zaś GDW był praktycznie tylko atrapą, bowiem włączono go przez kondensator tak mały (np. 470 nF przy impedancji zespołu 8 omów) że z pełną mocą wychodziłyby z niego dźwięki słyszalne jedynie dla psów i nietoperzy, gdyby oczywiście takowe występowały w transmitowanym sygnale. Rzecz jasna ich posiadacze
zapierali się jak żaba błota że ów mały głośniczek jest absolutnie niezbędny, jako że gdy się do niego przystawiło ucho to coś tam było słychać.
Resztę być może dopowie Kol Krasul. Wprawdzie nie mam jego książki o zwrotnicach, ale zauważyłem podczas dyskusji na forum że rozumiemy się doskonale, i większość z tego co głoszę tutaj od lat jest zgodne z jej treścią. Może tylko o filtrach Linkwitza 4 rzędu conieco się dowiedziałem, ale na razie nie zaszła potrzeba ich stosowania.
.A to wystarcza by zadowolić się dwudrożnym zestawem bez rozbudowanej zwrotnicy.Gdybym był miłośnikiem arii operowyvh czy kwartetów smyczkowych sprawa byłaby jeszcze prostsza. 