Projekt zwrotnicy do zestawu głośnikowego w obudowie ALTUS 300

[Krasul]

Zastosowanie tych, skądinąd bardzo przyzwoitych w latach siedemdziesiątych ubiegłego wieku, tym niemniej w czasach współczesnych już raczej muzealnych głośników to wśród zwolenników audiovoodoo niebywała herezja. Mi także się za to oberwało ponieważ jeden z przykładowych projektów zwrotnic w mojej książce dotyczy właśnie zestawu zrobionego na GDN 16/10 z magnesami Alnico oraz zawieszeniem górnym wykonanym z tzw. gumy artyleryjskiej oraz zabytku pt. GDW 9/60/2 z membraną z celulozy, który o dziwo przetrwał transformację ustrojową i jest produkowany do dnia dzisiejszego.

Na podstawie moich dotychczasowych doświadczeń można sformułować tzw. "hipotezę klamizerstwa" polegającą na tym, że ilość elementów wykorzystanych w prawidłowo zaprojektowanej zwrotnicy jest odwrotnie proporcjonalna do jakości zastosowanych przetworników. Krótko mówiąc. Mając do dyspozycji bardzo dobrej jakości, łatwe w filtracji współczesne głośniki można (pod warunkiem odpowiedniego ich doboru) zrobić zestaw z filtrami nawet pierwszego rzędu bez kompensacji i ma to szansę działać prawidłowo. I odwrotnie. Przestarzałe i prymitywne przetworniki, które są trudne w filtracji warunkują komplikację układu zwrotnicy, czego rezultatem jest najczęściej "grzejnik", który jest przedmiotem debaty w tym poście. Taki zestaw będzie miał prawidłowe parametry, ma nawet szansę mieć poprawną stereofonię i zrównoważenie tonalne, tym niemniej rezultaty owe są okupione dużą liczbą elementów składowych układu.

Odnośnie posta odnoszącego się do zestawu "Melody":

- GDN nie miał pierścienia Faradaya i nie dołożono obwodu kompensacyjnego Zobla (gdyby miał pierścień Faradaya albo obwód kompensacyjny Zobla to wówczas moduły impedancji GDN i GDWK w obszarze przepustowym działania GDWK by się zrównolegliły, co zaowocowałoby możliwością przeciążenia wzmacniacza - to jest typowy szkolny błąd).

- Głośniki były narzucone z góry. I tak trzeba było jakoś stłumić GDWK. Dlatego dołożono opornik szeregowy za filtrem żeby przy okazji podwyższyć jego charakterystykę impedancyjną do poziomu ośmiu omów.

EDIT:

- Pół biedy gdyby ten alternatywny prototyp z pogiętą charakterystyką impedancyjną jeszcze jakoś grał ale z tego co pamiętam to była taka kaszana dźwiękowa, że szkoda gadać. Faza tego wynalazku była tak zrąbana, że stereofonii uświadczyć tam było nie sposób... xD

[Tomek Janiszewski]

GDW 9/60/2 z membraną z celulozy, który o dziwo przetrwał transformację ustrojową i jest produkowany do dnia dzisiejszego.

Z tym że tego głośnika nie wyprowadzałbym z przedlicencyjnego GDW6,5/1,5 na śrubunku (stosowanego wobec braku innych z również przedlicencyjną szambopompą GDN16/10) lecz z licencyjnego GDW9/15, dedykowanego do współpracy z licencyjnym GDN16/15. Zastosowano większy magnes, zapewne także lepsze, wytrzymalsze temperaturowo materiały na karkas i uzwojenie, wreszcie mogły się także zmienić kryteria takie jak zalecana częstotliwość podziału oraz rząd filtru - i tym oto sposobem z 15W zrobiło się 60. Innymi klonami GDW9/15 był GDW6,5/1,5 w wykonaniu bez śrubki za to z plastikową miską przeciwpyłową oraz GDW7/15 wymagający pierścienia dociskowego. Miały one identyczne membrany, tylko gabaryty kosza inne.

Na podstawie moich dotychczasowych doświadczeń można sformułować tzw. "hipotezę klamizerstwa" polegającą na tym, że ilość elementów wykorzystanych w prawidłowo zaprojektowanej zwrotnicy jest odwrotnie proporcjonalna do jakości zastosowanych przetworników. Krótko mówiąc. Mając do dyspozycji bardzo dobrej jakości, łatwe w filtracji współczesne głośniki można (pod warunkiem odpowiedniego ich doboru) zrobić zestaw z filtrami nawet pierwszego rzędu bez kompensacji i ma to szansę działać prawidłowo. I odwrotnie. Przestarzałe i prymitywne przetworniki, które są trudne w filtracji warunkują komplikację układu zwrotnicy, czego rezultatem jest najczęściej "grzejnik", który jest przedmiotem debaty w tym poście. Taki zestaw będzie miał prawidłowe parametry, ma nawet szansę mieć poprawną stereofonię i zrównoważenie tonalne, tym niemniej rezultaty owe są okupione dużą liczbą elementów składowych układu.

Ale powyższa reguła chyba ma swoje wyjątki? Wszak wykorzystywane przeze mnie głośniki (GDN16/10, GDN16/15, GDN25/40/1, GD12/8, GDW9/15, GDWK9/40, o zupełnych już matuzalemach GD31-21/5, GDW6,5/1,5 i GDW12,5/1,5 nie mówiąc) należą do tej starszej generacji, pamiętającej jeszcze PRL. Brak pierścieni Farady'a spróbowałem obrócić na własną korzyść, właczając wynikające stąd pasożytnicze indukcyjności w strukturę zwrotnic. Ze wspomnianymi GD31-25/5 główny problem był taki że miały one bardzo wysokie Qts, na poziomie 2 i gdyby liczyć skrzynki ze wzorów, to wyszłoby grubo ponad 300 litrów. Pojemność przyjąłem zatem taką na jaką było mnie stać, i zastosowałem długie i zwielokrotnione tunele (z braku miejsca na płycie czołowej na jeden tunel o dużej powierzchni).

Odnośnie posta odnoszącego się do zestawu "Melody":

Czyli prawidłowo się domyśliłem.

[Tomek Janiszewski]

Właściwie z dotąd napisanych przeze mnie postów można już się domyślać jakie modyfikacje tematycznej zwrotnicy mam na myśli. Pierwsze - to zastosowanie struktury kaskadowej, z wydzieleniem ze zwrotnicy podsieci zawierającej GDM i GDW oraz współpracujący z nimi zespół filtrów dolno-i górnprzeputowego o częstotliwości podziału takiej jak została przyjęta w projekcie dla GDM/GDW o nachyleniu 18dB/okt (zakładam że to warunek sine qua non), która zostanie potraktowana jako zastępczy głośnik średnio-wysokotonowy po czym połaczona z GDN przez drugi zespół filtrów dolno - i górnoprzepustowego 18dB/okt, tym razem o częstotliwości podziału przyjętej w projekcie dla GDN/GDM. Poprawi to ochronę GDW przed sygnałami przeznaczonymi dla GDN (choć przy tłumieniu 18dB/okt nie jest to aż tak istotne jak przy 12 a co dopiero przy 6dB/okt, podobnie jak najpewniej niezauważalny okaże się spadek wypadkowej impedancji pośrodku pasma odtwarzanego przez GDM bowiem do GDN i GDW dochodzi wówczas tylko znikoma część sygnału). Bardziej chodzi mi o uproszczenie procesu obliczania filtru, a właściwie dobierania metodą kolejnych przybliżeń. Można bowiem wówczas zestroić najpierw dwudrożny zespół GDM-GDW a po wyrównaniu jego charakterystyki powtórzyć to samo dodając GDN i nie ruszając już poprzednio dobranych filtrów. Tak zresztą robiłem osobiście, posługując się symulacją w programie PSPICE, gdzie posłużyłem się modelem głośników zawierającymi oprócz rezystancji także pasożytnicze indukcyjności zmierzone w realu metodą techniczną z wykorzystaniem rezonansu z kondensatorem o znanej pojemności. Przede wszystkim jednak dzięki takiemu podejściu możliwa stałaby się kolejna modyfikacja, tym razem mająca pozytywny wpływ na złożoność struktury, a tym samym na cenę. Polegałaby ona na włączeniu w strukturę każdego z filtrów dolnoprzepustowych 18dB/okt indukcyjności pasożytniczych GDN i GDM. Ideałem byłoby aby miały one dokładnie tyle ile mają dla wybranej częstotliwości podziału odpowiednio L2 i L5 na schemacie. Wówczas wypadłyby ze schematu nie tylko obie te cewki, ale i obwody Zobla R1 C2 oray R6 C4 czyli właśnie owe grzejniki.. Gdyby pasożytnicze indukcyjności były mniejsze niż potrzeba - obwody Zobla będą również zbędne, natomiast trzeba dołączyć zewnętrzne L2 i L5, mniejsze jednak niż obliczone, a zatem tańsze. Najpewniej jednak indukcyjności pasożytnicze okażą się wyraźnie za duże (zwłaszcza przy braku pierścieni Farady'a) i wtedy zbędne będą L2 i L5, natomiast konieczne będzie nie tylko pozostawienie obwodów Zobla (ze zmodyfikowanymi nominałami elementów), ale i zmniejszenie pojemności odpowiadającej na schemacie C1 (dla GDN) oraz C4 (na GDM). Tak właśnie postąpiłem projektując zwrotnice dla ZG25C, oraz trójdrożnego zespołu 40W. Tam jednak, z uwagi na założone nachylenie 12dB/okt musiałem zastosować szeregową strukturę zwrotnicy, inaczej nie byłoby możliwe właczenie w niej indukcyjności pasożytniczych głośników. Przy nachyleniu 18dB/okt właściwa jest tradycyjna struktura równoległa, taka jaką zastosowałeś.
Jednak gdy będzie zastosowany tłumik R2 R3 dla GDM, to zwiększa się prawdopodobieństwo że L5 będzie musiała pozostać (choć zmniejszona) za to wypadnie obwód Zobla R4 C6.Tłumik oporowy zmniejsza bowiem udział reaktancji indukcyjnej w wypadkowej impedancji tłumionego głośnika.
Dla ilustracji nabazgrałem schemat aby było wiadomo co mam na myśli. Oznaczenia elementów oczywiście odpowiadają oryginałowi:

Schemat zawiera wszystkie elementy występujące na oryginalnym, najpewniej jednak wypadnie z niego L2 (spora, bo ponad 1mH a przy tym obciążona prądem GDN), a z mniejszym prawdopodobieństwem - także L5. Jeżeli jednak L5 pozostanie, to będzie miała mniejszą indukcyjność, natomiast wówczas wypadną elementy R4 i C6. Można też spodziewać się jeżeli nie wypadnięcia rezystora R1 oraz kondensatora C2, to zmniejszenia nominału tego ostatniego, podobnie jak C1.

Uff, to już wszystko. Można odpowiadać

[Krasul]

Ma Pan absolutną rację. Wspominam zresztą o tym zjawisku w jednym z podrozdziałów książki. Można zrobić akustycznie filtr trzeciego rzędu, który na schemacie będzie wyglądał elektrycznie jak filtr drugiego rzędu. Z tym, że działa to tylko dla jednej konkretnej częstotliwości podziału a ona nie zawsze pasuje pod wcześniejsze założenia projektowe. U mnie się to akurat nie zgadza i dlatego jest "grzejnik". Pokazany na rysunku układ z kaskadą jest także opisany w książce, z tym że dla wersji 12 dB/okt. W ogóle to co ja tu uskuteczniam to jest w zasadzie radziecka szkoła projektowania filtrów. Był kiedyś taki zakład elektroakustyczny w jednej z przybałtyckich republik Sojuza, nazywał się "Radiotiechnika" (chyba nadal istnieje) i te moje wynalazki to jest w zasadzie twórcze rozwinięcie tamtych koncepcji.

Idea jest prosta:

- "Nie umiemy wyprodukować dobrych przetworników to dołożymy im "grzejnik" żeby to prawidłowo działało i dobrze zagrało..."

I faktycznie. Zwrotnice "Radiotiechnika" miały tam nawalone dużo elementów, głównie zresztą wojskowych, jakieś kondensatory olejowe i grube cewki na karkasach. U mnie jest podobnie. Baza projektowa jest marna ale rzeźbimy tak długo aż uzyskamy zamierzony rezultat.

[Tomek Janiszewski]

No i chyba zrozumieliśmy się całkowicie. Więcej do powiedzenia już nie mam. Raz jeszcze dziękuję i pozdrawiam!

[taipan3]

Krasul
Przepraszam że piszę na ty ale chyba taki jest urok tego forum że raczej nie używamy sformułowania Pan . Powinienem jeszcze dodać Pani ale nie znam na forum ani jednej przedstawicielki płci przeciwnej więc nie będę drążył tematu.
Mnie trochę ciekawi temat obudowy . Aż się prosi żeby użyć starej obudowy ze szrotu, można taką nabyć za kilkadziesiąt PLN, ale jakość tego jest bardzo wątpliwa. Mam bardzo małe doświadczenia z budowy kolumn, ale było dla mnie dużym zaskoczeniem jak drobne nieszczelności w głośnika basowego rzutują na pomiar całej kolumny głośnikowej
Przerabiałem w swoim czasie kolumny które kolega używał do testów i testował na nich kilka głośników i było delikatnie mówiąc lekko zjechane.Wydawałoby się przynajmniej dla mnie drobne ubytki sklejki i nierówności przy mocowaniu głośnika basowego nie powinny rzutować na pracę samej kolumny m okazało się zupełnie inaczej .
Stąd moje pytanie jak oceniasz obudowy altusów , czy wymagają jakiś modyfikacji, pogrubienia , wzmocnienia ścianek ?
Pozdrawiam Świątecznie

[Tomek Janiszewski]

Powinienem jeszcze dodać Pani ale nie znam na forum ani jednej przedstawicielki płci przeciwnej więc nie będę drążył tematu.

search.php?author_id=600&sr=posts

[Krasul]

Jeśli chodzi o stare obudowy do Altusa 300 to trzeba bardzo uważać podczas dokonywania takiego zakupu, żeby nie trafić na egzemplarze tzw. "kryzysowe". One na początku były robione z płyty wiórowej "osiemnastki" i to było w porządku ponieważ sztywność była na akceptowalnym poziomie. Ale później "bryndza" końca lat dziewięćdziesiątych i początku dwutysięcznych spowodowała, że były one produkowane przez pewien czas z płyty wiórowej "szesnastki" i takie obudowy strasznie rezonowały ponieważ utraciły swoją sztywność. Obecnie są one robione z płyty MDF "osiemnastki" i to zdaje egzamin. W ogóle cały "kajf" tego projektu polega na tym, że przerabiamy gotową obudowę pod ten zestaw i nie musimy wydawać pieniędzy na CNC. Nie trzeba dawać żadnych dodatkowych usztywnień ponieważ jest to obudowa basrefleks i w środku nie występują aż tak duże ciśnienia jak w obudowie zamkniętej. Musi być ona oczywiście na tyle szczelna aby powietrze przepływało jedynie przez dwie rury rezonatora. Dlatego pod kosz każdego głośnika dajemy krążek z pianki, którą kładzie się pod panele podłogowe. Taką piankową uszczelkę trzeba też wsadzić pod przyłącze. Wówczas mamy pewność, że układ jest szczelny i nie będzie się odstrajał od częstotliwości wynikającej z wymiarów rur rezonatora.

[Janusz]

Ze szczelnością obudów Tonsil miewał problemy.

[Krasul]

Jeszcze krótka informacja dotycząca śrub do pierścieni. Śruby kupujemy M4x40 wykonane zgodnie z normą DIN84:

https://allegro.pl/oferta/m4x40-wkret-d ... 8492558575

Podczas zamawiania pierścieni z Tonsilu robimy taką adnotację, że nie chcemy fazowań na otworach montażowych.

Śruby z łbem wpuszczanym podczas montażu kaleczą fazowany otwór, który się "wyrabia" zwiększając swoje wymiary i wygląda to nieestetycznie. Dlatego kupujemy pierścienie bez fazowań na otworach i skręcamy wszystko śrubami z łbem walcowym.

[Krasul]

Jeśli ktoś życzy sobie żeby zestawy głośnikowe miały mniej "komunistyczny" wygląd, to można kompromisowo zamówić pierścienie z fazowaniami na otworach montażowych ale za to zastosować ozdobne śruby M4x40 z łbem stożkowo-soczewkowym. Z tym, że zamiast śrub z nacięciem prostym, jakie były stosowane w oryginale, zamawiamy śruby z nacięciem krzyżowym, które w nieco mniejszym stopniu "wyrabiają" fazowany otwór, ponieważ nie kaleczą go nacięciem. Śruby takie wykonane są zgodnie z normą DIN966:

https://allegro.pl/oferta/sruba-wkret-n ... 8854727557

Do przykręcania takich śrub używamy śrubokręta z nacięciem typu "Philips" (nie "Pozidriv"). W przeciwnym razie "pokiereszujemy" gniazda śrub i będzie to wyglądać tragicznie. Różnice konstrukcyjne pomiędzy tymi odmianami bitów opisuje poniższy artykuł:

https://stal-mat.pl/2018/05/06/bity-ph-pz/

[Krasul]

Jeszcze informacja na temat pojemności kondensatora C2 w zwrotnicy. W przypadku zastosowania głośnika GDN 30/60/3 z aktualnej produkcji (bez pierścienia Faradaya na rdzeniu obwodu magnetycznego) jego pojemność zwiększamy z 18 µF na 33 µF.

[Krasul]

Miłośnikom sonoryzacji wszelakiej i "haj fajów" przenajświętszych, amen, polecam wykonanie takiego oto niskobudżetowego układu elektroakustycznego "4+1":

1) Zestawy głośnikowe opisane w tym temacie jako fronty.

2) Monitorki z okładki książki w charakterze satelitek.

3) Subwoofer "E-Lektron" SUB-Q45A, koniecznie w wersji z głośnikiem osiemnastocalowym:

https://www.e-lektron.de/detail/el19907 ... -subwoofer

4) Amplituner Pioneer SX-10AE:

https://eu.pioneer-av.com/en-GLOBAL/bra ... e/p/156545

Przedstawiona konfiguracja jest szczególnie korzystna podczas odtwarzania muzyki klasycznej. Należy jednak otwarcie przyznać, że układ jest polecany uboższej części publiczności i jest on absolutnie "niekoszerny" dlatego też obecnych na forum "audiofilów" uprasza się o nieobrzucanie mnie stekiem wyzwisk.

[Boguś]

Subwofer fajny tyle tylko ze skoro miałbym go wykonać sam jak resztę zestawu to potrzeba by było trochę więcej danych prócz ceny i wagi...

[Krasul]

We własnym zakresie wykonujemy tylko pozycje numer 1 i 2. Pozycje numer 3 i 4 kupujemy w kraju lub sprowadzamy z zagranicy.